(57)【要約】【課題】  信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の不通や電気信号の誤りを防止し得る製造用設備を提供する。【解決手段】  製造用設備２０Ａによると、固定部ＦＸから電気・電子機器ＥＥに電力を供給する電力線ＰＬを流れる電力信号には、制御装置ＣＮから電気・電子機器ＥＥに入力される入力信号または電気・電子機器ＥＥから制御装置ＣＮに出力される出力信号としての伝送信号が、所定の拡散符号による符号分割多元接続を用いて重畳され、また当該伝送信号と同じ信号が、所定の拡散符号とは異なる他の拡散符号による符号分割多元接続を用いて重畳される。【選択図】  図１
2006101130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部に電気・電子機器を備え、この可動部以外の固定部に当該電気・電子機器との間で電気信号を授受可能な信号制御機器を備えた製造用設備であって、
前記固定部から前記電気・電子機器に電力を供給可能な電力線と、
前記信号制御機器から前記電気・電子機器に入力される入力信号または前記電気・電子機器から前記信号制御機器に出力される出力信号としての伝送信号を、所定の拡散符号による符号分割多元接続を用いて前記電力線を流れる電力信号に重畳し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行うとともに、当該伝送信号と同じ信号を、前記所定の拡散符号とは異なる他の拡散符号による符号分割多元接続を用いて前記電力線を流れる電力信号に重畳し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行う信号伝送手段と、
を備えることを特徴とする製造用設備。
【請求項２】
前記電力線は複数であり、
前記信号伝送手段は、前記伝送信号と同じ信号を、これら複数の電力線に流れる電力信号に符号分割多元接続を用いて重畳することを特徴とする請求項１記載の製造用設備。
【請求項３】
前記固定部から前記電気・電子機器に電力を供給可能な他の電力線と、
前記電力線を前記他の電力線に切替可能な電力線切替手段とを備え、
前記信号伝送手段は、前記伝送信号と同じ信号を、前記電力線切替手段により切り替えられた前記他の電力線の電力信号にも符号分割多元接続を用いて重畳することを特徴とする請求項１または２記載の製造用設備。
【請求項４】
可動部に電気・電子機器を備え、この可動部以外の固定部に当該電気・電子機器との間で電気信号を授受可能な信号制御機器を備えた製造用設備であって、
前記固定部から前記電気・電子機器に電力を供給可能な複数の電力線と、
前記信号制御機器から前記電気・電子機器に入力される入力信号または前記電気・電子機器から前記信号制御機器に出力される出力信号としての伝送信号を、符号分割多元接続を用いて前記複数の電力線のうちの一の電力線を流れる電力信号に重畳し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行うとともに、当該伝送信号と同じ信号を前記複数の電力線のうちの他の電力線を流れる電力信号に重畳し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行う信号伝送手段と、
を備えることを特徴とする製造用設備。
【請求項５】
前記一の電力線を前記他の電力線に切替可能な電力線切替手段を備えることを特徴とする請求項４記載の製造用設備。
【請求項６】
前記信号制御機器から前記電気・電子機器に入力される入力信号または前記電気・電子機器から前記信号制御機器に出力される出力信号を伝送可能な１以上の信号線を備え、
前記信号伝送手段は、前記伝送信号と同じ信号を前記信号線にも符号分割多元接続を用いて送出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造用設備。
【請求項７】
前記伝送信号を伝送可能な他の信号線と、
前記信号線を前記他の信号線に切替可能な信号線切替手段とを備え、
前記信号伝送手段は、前記伝送信号と同じ信号を、前記信号線切替手段により切り替えられた前記他の信号線にも符号分割多元接続を用いて送出することを特徴とする請求項６記載の製造用設備。
【請求項８】
可動部に電気・電子機器を備え、この可動部以外の固定部に当該電気・電子機器との間で電気信号を授受可能な信号制御機器を備えた製造用設備であって、
前記信号制御機器から前記電気・電子機器に入力される入力信号または前記電気・電子機器から前記信号制御機器に出力される出力信号としての伝送信号を、伝送可能な複数の信号線と、
前記伝送信号を、符号分割多元接続を用いて前記複数の信号線のうちの一の信号線に送出し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行うとともに、前記伝送信号と同じ信号を前記複数の信号線のうちの他の信号線に送出し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行う信号伝送手段と、
を備えることを特徴とする製造用設備。
【請求項９】
前記複数の信号線のうち、前記信号重畳手段により前記伝送信号が送出されない他の信号線が存在する場合、
前記信号伝送手段により前記伝送信号が送出される信号線を前記他の信号線に切替可能な信号線切替手段を備え、
前記信号伝送手段は、前記伝送信号と同じ信号を、前記信号線切替手段により切り替えられた前記他の信号線にも符号分割多元接続を用いて送出することを特徴とする請求項８記載の製造用設備。
【請求項１０】
前記信号伝送手段は、前記伝送信号を拡散する所定の拡散符号とは異なる拡散符号により前記同じ信号を拡散して前記符号分割多元接続を行うことを特徴とする請求項４〜９のいずれか一項に記載の製造用設備。
【請求項１１】
可動部に電気・電子機器を備え、この可動部以外の固定部に当該電気・電子機器との間で電気信号を授受可能な信号制御機器を備えた製造用設備であって、
前記固定部から前記電気・電子機器に電力を供給可能な電力線と、
前記信号制御機器から前記電気・電子機器に入力される入力信号または前記電気・電子機器から前記信号制御機器に出力される出力信号としての伝送信号を、符号分割多元接続を用いて前記電力線の電力信号に重畳し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行う信号伝送手段と、
を備えることを特徴とする製造用設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部に電気・電子機器を備え、この可動部以外の固定部に当該電気・電子機器との間で電気信号を授受可能な信号制御機器を備えた製造用設備に関するもので、例えば、プリント配線板、半導体装置、液晶基板を製造あるいは検査する各種の製造用設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
可動部に電気・電子機器を備え、この可動部以外の固定部に当該電気・電子機器との間で電気信号を授受可能な信号制御機器を備えた製造用設備として、例えば、下記、特許文献１に開示される「ステージ装置」がある。この「ステージ装置」は、走査型露光装置の基板ステージ(PST)として構成されており、例えば、固定部としての定盤(3)に、可動部としてＹステージ(9)がリニアモータ等の駆動装置(11)により移動可能に設けられている。また、Ｙステージ(9)と定盤(3)との間には、基板を吸着するための真空配管、駆動装置(11)等に電力を供給するための電力供給ケーブル（電力線）、Ｙステージ(9)内に設置された各種センサの信号ケーブル（信号線）、等の用力ケーブル(12)が、所定方向に屈曲可能なキャタピラ状のケーブルベア(13)に収容され保持されている（特許文献１；図１〜３）。なお「ケーブルベア」および「キャタピラ」」はそれぞれ登録商標である。また（  ）内の数字等は、下記特許文献１，２に記載されている符号に対応するものである（［背景技術］および［発明が解決しようとする課題］の欄において同じ）。
【０００３】
即ち、Ｙステージ(9)には、電気・電子機器として駆動装置(11)や各種センサ等が設けられており、これらに、Ｙステージ(9)以外の固定部に設けられたステージ制御装置(7)からケーブルベア(13)を通して配線される用力ケーブル(12)が接続されていることによって、駆動装置(11)等に駆動電力を供給したり、また駆動装置(11)や各種センサ等を駆動制御する制御信号あるいはこれらから出力されてくるセンサ信号等々をやりとりを可能にしている。したがって、電気・電子機器である駆動装置(11)等が、可動部であるＹステージ(9)に設けられている場合には、可動部以外の固定部から駆動装置(11)等に電力を供給したり、制御信号やセンサ信号等を授受する必要がある。そのため、一般的には、下記、特許文献１に開示される「ステージ装置」のように、これら複数のケーブルをまとめてケーブルベア内に収容することで、ケーブル以外の可動部や固定部とケーブルとの干渉を回避可能にしている。
【０００４】
ところで、このようなケーブルベア(13)内に複数のケーブルを収容すると、Ｙステージ(9)の移動に伴ってケーブルベア(13)がその屈曲位置を変えながら移動することから、ケーブルベア(13)内でもケーブルがその長さ方向あるいは太さ方向に移動することになる。ところが、ケーブルの太さや硬さは、電力供給用とか信号用等といったケーブルの種類や用途によって選択される中心導体の材質、線径や本数の相違から、ケーブル相互で異なることが多い。すると、ケーブルベア(13)の移動に伴った各ケーブルの移動量がケーブル相互で異なるため、ケーブルベア(13)の屈曲位置の変動に際に、比較的太くて硬い電力供給ケーブルと比較的細くて柔らかい信号ケーブルとが擦れて、当該信号ケーブルの損傷や断線を招くという問題が指摘されている。
【０００５】
このようなケーブルの断線は、ケーブルベア内で複数のケーブルが個々に移動可能な場合に限られず、例えば、シースと称される可撓性の樹脂チューブに複数のケーブルが収容される多線心ケーブルをケーブルベア内に収容した場合にも発生する。また、このようなケーブルベアはキャタピラ方式のものに限られず、例えば、複数のケーブルあるいは多線心ケーブルの長さを余裕をもって設定したうえで、可動部の移動に伴いガイドに沿って移動可能な複数のホルダに当該ケーブルを所定間隔ごとに保持させて構成される、いわゆるカーテン方式や吊り下げ方式のケーブルベアにおいても同様に発生し、キャタピラ方式のものよりも却って断線し易いことがわかっている。
【０００６】
これらのケーブルベアにおけるケーブルの断線に関する問題は、例えば、無線データ通信方式を採用することによって、制御信号や検出信号等の伝送を担う信号ケーブルを廃止すれば、可動部と固定部との間を結ぶケーブルは電力供給用のものを１本設ければ足りるので、その１本をケーブルベア内に収容することで解決し得るようにも考えられる。
【０００７】
しかし、各種の製造用設備が設置される工場構内においては、それらから発せられるノイズが広範な周波数帯域および強い電界強度をもっていることから、ノイズに対する耐力が比較的高いスペクトル拡散通信方式によるものであっても、通信エラーの発生を防止し難しい。このため、無線データ通信方式を採用した場合には、有線通信と比較して低い伝送効率をこのような通信エラーの多発により一段と低下させることから、制御信号や検出信号等に伝送遅延が発生しリアルタイム性が厳しく要求される製造用設備の仕様に十分に応え難いといった新たな問題を招来し得る。
【０００８】
そこで、本願発明者により提案され開示されている下記特許文献２「有線スペクトラム拡散通信装置および通信方法」を採用することにより、多重化された制御信号や検出信号等を電力供給ケーブルに重畳して伝送すれば、前述の無線データ通信方式の場合と同様、信号ケーブルを廃止できる。そのため、ケーブルベア内に収容されるケーブルを電力供給ケーブル１本に留めることが可能となり（特許文献２；段落番号００７５）、また無線伝送ではなく有線伝送になるので通信エラーの発生から開放されるようにも考えられる。
【特許文献１】特開２００３−３７１５３号公報（第２頁〜第７頁、図１〜３）
【特許文献２】特開２００１−１４４６５３号公報（第２頁〜第１３頁、図１〜１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述したように、工場構内では各種の製造用設備を構成する、モータやシーケンサあるいは制御用のコンピュータ等から、非常に強力なノイズが広い周波数帯域に亘って発生している。そのため、たとえ上記特許文献２に開示される有線スペクトラム拡散通信装置によって、固定部と可動部の間でやりとりされる制御信号等を電力供給ケーブルに流れる電力信号に重畳して伝送したとしても、通信エラーの発生をほぼ完全に防ぐことは極めて難しい。したがって、通信エラーにより発生した誤りを訂正する時間が必須となることから、これにより生じる伝送遅延が、リアルタイム性を厳しく要求する製造用設備に対し、無線データ通信による場合と同様に機能的な障害となり得る。
【００１０】
例えば、可動部に設けられたＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサ等を備えたカメラ装置から固定部に画像データを送る場合等の非常に多くのデータをやりとりすることを要求される製造用設備や、産業用ロボット等を制御する場合等、可動部の制御に非常に高速なリアルタイム性が要求される製造用設備に対しては、単に、特許文献１の開示技術に特許文献２の開示技術を組み合わせただけでは、その仕様要求に十分に応えることが難しい。
【００１１】
また、たとえ１本だから断線し難いとはいうものの、ケーブルベア内で電力供給ケーブルが断線した場合を考慮すると、断線した電力供給ケーブルを新しい電力供給ケーブルに張り替える保守作業が必要となるため、そのような復旧時間の間には製造用設備を停止させなければならない。そして、このような復旧時間が長引けば製造用設備の稼働率の低下を招き、ひいては生産効率の低下に直結し得るという問題もある。また、信号ケーブルを布設している場合には、その断線による製造設備停止が発生すれば、同様の問題が発生し得る。
【００１２】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の不通や電気信号の誤りを防止し得る製造用設備を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、電力線または信号線の断線による稼働率の低下を抑制し得る製造用設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載された請求項１の製造用設備では、可動部に電気・電子機器を備え、この可動部以外の固定部に当該電気・電子機器との間で電気信号を授受可能な信号制御機器を備えた製造用設備であって、前記固定部から前記電気・電子機器に電力を供給可能な電力線と、前記信号制御機器から前記電気・電子機器に入力される入力信号または前記電気・電子機器から前記信号制御機器に出力される出力信号としての伝送信号を、所定の拡散符号による符号分割多元接続を用いて前記電力線を流れる電力信号に重畳し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行うとともに、当該伝送信号と同じ信号を、前記所定の拡散符号とは異なる他の拡散符号による符号分割多元接続を用いて前記電力線を流れる電力信号に重畳し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行う信号伝送手段と、を備えることを技術的特徴とする。なお、符号分割多元接続は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）とも称する。
【００１４】
また、特許請求の範囲に記載された請求項２の製造用設備では、請求項１において、前記電力線は複数であり、前記信号伝送手段は、前記伝送信号と同じ信号を、これら複数の電力線に流れる電力信号に符号分割多元接続を用いて重畳することを技術的特徴とする。
【００１５】
さらに、特許請求の範囲に記載された請求項３の製造用設備では、請求項１または２において、前記固定部から前記電気・電子機器に電力を供給可能な他の電力線と、前記電力線を前記他の電力線に切替可能な電力線切替手段とを備え、前記信号伝送手段は、前記伝送信号と同じ信号を、前記電力線切替手段により切り替えられた前記他の電力線の電力信号にも符号分割多元接続を用いて重畳することを技術的特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載された請求項４の製造用設備では、可動部に電気・電子機器を備え、この可動部以外の固定部に当該電気・電子機器との間で電気信号を授受可能な信号制御機器を備えた製造用設備であって、前記固定部から前記電気・電子機器に電力を供給可能な複数の電力線と、前記信号制御機器から前記電気・電子機器に入力される入力信号または前記電気・電子機器から前記信号制御機器に出力される出力信号としての伝送信号を、符号分割多元接続を用いて前記複数の電力線のうちの一の電力線を流れる電力信号に重畳し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行うとともに、当該伝送信号と同じ信号を前記複数の電力線のうちの他の電力線を流れる電力信号に重畳し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行う信号伝送手段と、を備えることを技術的特徴とする。
【００１７】
また、特許請求の範囲に記載された請求項５の製造用設備では、請求項４において、前記一の電力線を前記他の電力線に切替可能な電力線切替手段を備えることを技術的特徴とする。
【００１８】
さらに、特許請求の範囲に記載された請求項６の製造用設備では、請求項１〜５のいずれか一項において、前記信号制御機器から前記電気・電子機器に入力される入力信号または前記電気・電子機器から前記信号制御機器に出力される出力信号を伝送可能な１以上の信号線を備え、前記信号伝送手段は、前記伝送信号と同じ信号を前記信号線にも符号分割多元接続を用いて送出することを技術的特徴とする。
【００１９】
さらにまた、特許請求の範囲に記載された請求項７の製造用設備では、請求項６において、前記伝送信号を伝送可能な他の信号線と、前記信号線を前記他の信号線に切替可能な信号線切替手段とを備え、前記信号伝送手段は、前記伝送信号と同じ信号を、前記信号線切替手段により切り替えられた前記他の信号線にも符号分割多元接続を用いて送出することを技術的特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載された請求項８の製造用設備では、可動部に電気・電子機器を備え、この可動部以外の固定部に当該電気・電子機器との間で電気信号を授受可能な信号制御機器を備えた製造用設備であって、前記信号制御機器から前記電気・電子機器に入力される入力信号または前記電気・電子機器から前記信号制御機器に出力される出力信号としての伝送信号を、伝送可能な複数の信号線と、前記伝送信号を、符号分割多元接続を用いて前記複数の信号線のうちの一の信号線に送出し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行うとともに、前記伝送信号と同じ信号を前記複数の信号線のうちの他の信号線に送出し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行う信号伝送手段と、を備えることを技術的特徴とする。
【００２１】
また、特許請求の範囲に記載された請求項９の製造用設備では、請求項８において、前記複数の信号線のうち、前記信号重畳手段により前記伝送信号が送出されない他の信号線が存在する場合、前記信号伝送手段により前記伝送信号が送出される信号線を前記他の信号線に切替可能な信号線切替手段を備え、前記信号伝送手段は、前記伝送信号と同じ信号を、前記信号線切替手段により切り替えられた前記他の信号線にも符号分割多元接続を用いて送出することを技術的特徴とする。
【００２２】
さらに、特許請求の範囲に記載された請求項１０の製造用設備では、請求項４〜９のいずれか一項において、前記信号伝送手段は、前記伝送信号を拡散する所定の拡散符号とは異なる拡散符号により前記同じ信号を拡散して前記符号分割多元接続を行うことを技術的特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載された請求項１１の製造用設備では、可動部に電気・電子機器を備え、この可動部以外の固定部に当該電気・電子機器との間で電気信号を授受可能な信号制御機器を備えた製造用設備であって、前記固定部から前記電気・電子機器に電力を供給可能な電力線と、前記信号制御機器から前記電気・電子機器に入力される入力信号または前記電気・電子機器から前記信号制御機器に出力される出力信号としての伝送信号を、符号分割多元接続を用いて前記電力線の電力信号に重畳し前記電気・電子機器と前記信号制御機器との間で信号伝送を行う信号伝送手段と、を備えることを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の発明では、固定部から電気・電子機器に電力を供給する電力線を流れる電力信号には、信号制御機器から電気・電子機器に入力される入力信号または電気・電子機器から信号制御機器に出力される出力信号としての伝送信号が、所定の拡散符号による符号分割多元接続を用いて重畳され、また当該伝送信号と同じ信号が、所定の拡散符号とは異なる他の拡散符号による符号分割多元接続を用いて重畳される。
【００２５】
これにより、伝送信号を伝送する信号線を設けることなく、電気・電子機器と信号制御機器との間でこれらの電気信号を授受することができるので、例えば、ケーブルベア内に電力線と信号線とを混在させる必要がなく、可動部の移動により当該電気・電子機器が固定部に対し移動することで、ケーブルベア内で電力線と信号線とが擦れて信号線が断線するといった事態の発生を防止することができる。また、符号分割多元接続を用いて電力信号に重畳されているので、異なる伝送信号が複数存在しても、耐ノイズ特性を向上することができる。このため、外来ノイズの混入による信号誤りの発生も抑制することができる。
【００２６】
また、これらの電気信号を授受は、所定の拡散符号による符号分割多元接続と、所定の拡散符号とは異なる他の拡散符号による符号分割多元接続と、により行われている。つまり、伝送信号とそれと同じ信号とを相互に異なる拡散符号により拡散して電力信号に重畳している。これにより、例えば、物理的に１本の電力線を論理的に２チャネル以上に分けられることから、これらの論理チャネルに同じ信号を流すことで、論理的な伝送路を冗長構成にすることができる。このため、一の論理チャネルによる信号伝送に伝送誤りが生じても、当該一の論理チャネルの符号分割多元接続で用いられる拡散符号とは異なる拡散符号により他の論理チャネルの符号分割多元接続が行われているので、当該他の論理チャネルによる信号伝送に伝送誤りが生じる可能性が低い。このため、一の論理チャネルによる伝送誤りを他の論理チャネルによる伝送信号によりリカバリをすることできる。
【００２７】
したがって、当該伝送誤りによる誤り訂正処理を行うことなく誤りのない信号伝送が可能になり、通信エラーの発生をほぼ完全に防止することができるので、信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の不通や電気信号の誤りを抑制することができる。このため、非常に高速なリアルタイム性が要求される製造用設備に対してもその要求に応えることができる。
【００２８】
また、例えば、伝送信号の数を増加させる場合、他の伝送信号の符号分割多元接続で使用されていない拡散符号を、当該増加させる伝送信号の拡散符号に割り当てることで、容易に対応することができる。したがって、信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の増設に対するメインテナンス工数を削減することもできる。さらに、伝送信号を拡散する所定の拡散符号とは異なる拡散符号により同じ信号を拡散して符号分割多元接続を行うので、伝送信号と当該同じ信号とが同一の電力信号に重畳されても、これらの信号を個々に逆拡散することができる。このため、これらの信号が同じ信号同士であっても、比較的簡素な構成により分離することができる。また、例えば、同一の電力信号に重畳される同じ信号の信号数が奇数で、そのいくつかに伝送誤りが発生している場合には、多数決方式によってリカバリをすることができる。したがって、比較的簡素な構成により、電気信号の不通や電気信号の誤りを抑制したり、電気信号の増設に対するメインテナンス工数を削減することができる。
【００２９】
請求項２の発明では、固定部から電気・電子機器に電力を供給する電力線は複数であり、伝送信号と同じ信号がこれら複数の電力線の電力信号に符号分割多元接続を用いて重畳される。これにより、複数の電力線の電力信号に伝送信号と同じ信号が重畳されるので、物理的な伝送路を冗長構成にすることができる。
このため、例えば、複数の電力線のうちの１本が断線したとしても残りの電力線を介して伝送信号を送ることができるので、可動部の移動により当該電気・電子機器が固定部に対し移動することで、例えば、ケーブルベア内で電力線同士が擦れてそのうちの何本かが断線するような事態が発生しても、断線のない電力線が１本でも残っていれば当該電力線を介して電力の供給および電気信号の授受を確保することができる。したがって、信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の不通や電気信号の誤りを抑制することができるばかりでなく、このような電力線の断線により製造用設備を停止させないので、電力線の断線による稼働率の低下を抑制することができる。このため、非常に高速なリアルタイム性が要求される製造用設備に対してもその要求に応えることができる。
【００３０】
請求項３の発明では、電力線切替手段により切り替えられた他の電力線の電力信号にも、信号伝送手段によって伝送信号と同じ信号が符号分割多元接続を用いて重畳される。これにより、例えば、他の電力線を予備の電力線に設定することで、それまで電力を供給していた電力線が断線した場合に、電力線切替手段により、電力の供給および電気信号の授受を、断線した電力線から当該他の電力線に容易に切り替えることができる。したがって、信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の不通や電気信号の誤りを抑制することができるばかりでなく、このような電力線断線時の保守作業を容易にし、断線障害からの復旧時間を短縮できるので、電力線の断線による稼働率の低下を抑制することができる。
【００３１】
請求項４の発明では、固定部から電気・電子機器に電力を供給する複数の電力線のうちの一の電力線を電力信号には、信号制御機器から電気・電子機器に入力される入力信号または電気・電子機器から信号制御機器に出力される出力信号としての伝送信号が、符号分割多元接続を用いて重畳され、また複数の電力線のうちの他の電力線を電力信号には、当該伝送信号と同じ信号が、符号分割多元接続を用いて重畳される。
【００３２】
これにより、伝送信号を伝送する信号線を設けることなく、電気・電子機器と信号制御機器との間でこれらの電気信号を授受することができるので、例えば、ケーブルベア内に電力線と信号線とを混在させる必要がなく、可動部の移動により当該電気・電子機器が固定部に対し移動することで、ケーブルベア内で電力線と信号線とが擦れて信号線が断線するといった事態の発生を防止することができる。また、符号分割多元接続を用いて電力信号に重畳されているので、異なる伝送信号が複数存在しても、これら複数の電力線のうちのいずれか１本の電力線で伝送することができ、さらに耐ノイズ特性を向上することができる。このため、外来ノイズの混入による信号誤りの発生も抑制することができる。
【００３３】
また、これらの電気信号を授受は、複数の電力線のうちの、一の電力線に流れる電力信号と、他の電力線に流れる電力信号と、にそれぞれ別々に重畳された伝送信号により行われている。つまり、伝送信号とそれと同じ信号とを物理的に２チャネル以上に分け、同じ拡散符号により拡散して電力信号に重畳することで、物理的な伝送路を冗長構成にする。これにより、例えば、一の物理チャネルによる信号伝送に伝送誤りが生じても、当該一の物理チャネルの電力線とは異なる他の電力線により他の物理チャネルの符号分割多元接続が行われているので、当該他の物理チャネルによる信号伝送に伝送誤りが生じる可能性が低い。このため、一の物理チャネルによる伝送誤りを他の物理チャネルによる伝送信号によってリカバリすることできる。
【００３４】
したがって、当該伝送誤りによる誤り訂正処理を行うことなく誤りのない信号伝送が可能になり、通信エラーの発生をほぼ完全に防止することができるので、信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の不通や電気信号の誤りを抑制することができる。このため、非常に高速なリアルタイム性が要求される製造用設備に対してもその要求に応えることができる。
【００３５】
また、伝送信号の数を増加させる場合、他の伝送信号の符号分割多元接続で使用されていない拡散符号を、当該増加させる伝送信号の拡散符号に割り当てることで、容易に対応することができる。したがって、信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の増設に対するメインテナンス工数を削減することもできる。
【００３６】
請求項５の発明では、電力線切替手段により切り替えられた他の電力線の電力信号にも、信号伝送手段によって伝送信号と同じ信号が符号分割多元接続を用いて重畳されているので、例えば、他の電力線を予備の電力線に設定することで、それまで電力を供給していた電力線が断線した場合に、電力線切替手段により、電力の供給および電気信号の授受を、断線した電力線から当該他の電力線に容易に切り替えることができる。したがって、信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の不通や電気信号の誤りを抑制することができるばかりでなく、電力線断線時の保守作業を容易にし、断線障害からの復旧時間を短縮できるので、電力線の断線による稼働率の低下を抑制することができる。
【００３７】
請求項６の発明では、信号制御機器から電気・電子機器に入力される入力信号または電気・電子機器から信号制御機器に出力される出力信号を伝送可能な１以上の信号線にも、信号伝送手段によって伝送信号と同じ信号が符号分割多元接続を用いて送出される。これにより、電力線のみならず、当該１以上の信号線にも伝送信号と同じ信号が送出されるので、物理的な伝送路を冗長構成にする。例えば、通常は、当該１以上の信号線を介して電気信号の授受を行うことで、電力線に比べて比較的断線し易いこれらの信号線がすべて断線したとしても電力線を介して伝送信号を送ることができる。このため、可動部の移動により当該電気・電子機器が固定部に対し移動することで、例えば、ケーブルベア内で電力線と信号線とが擦れて信号線のすべてが断線するような事態が発生しても、断線のない電力線が１本でも残っていれば当該電力線を介して電力の供給および電気信号の授受を確保することができる。
【００３８】
請求項７の発明では、信号線切替手段により切り替えられた他の信号線にも、信号伝送手段によって伝送信号と同じ信号が符号分割多元接続を用いて送出される。これにより、例えば、他の信号線を予備の信号線に設定することで、それまで伝送信号を送出していた信号線が断線した場合に、信号線切替手段によって、電気信号の授受を断線した信号線から当該他の信号線に容易に切り替えることができる。したがって、信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の不通や電気信号の誤りを抑制することができるばかりでなく、信号線断線時の保守作業を容易にするので、断線障害からの復旧時間を短縮することができる。
【００３９】
請求項８の発明では、信号制御機器から電気・電子機器に入力される入力信号または電気・電子機器から信号制御機器に出力される出力信号を伝送可能な複数の信号線には、伝送信号と複数の信号線の少なくとも２以上に同じ信号が符号分割多元接続を用いて送出される。これにより、複数の信号線の少なくとも２以上に伝送信号と同じ信号が符号分割多元接続を用いて送出されているので、このうちの１本でも断線せずに残っていれば当該信号線を介して電気信号の授受を確保することができる。また、符号分割多元接続を用いて信号線に重畳されているので、異なる伝送信号が複数存在しても１本の信号線で伝送することができ、さらに耐ノイズ特性を向上することができる。
【００４０】
このため、例えば、ケーブルベア内に電力線と信号線とが混在し、可動部の移動により当該電気・電子機器が固定部に対し移動することで、電力線と信号線とが擦れて比較的断線し易い信号線が断線するような事態が発生しても断線のない信号線が１本でも残っていれば当該信号線を介して電気信号の授受を確保することができる。したがって、可動部に備えた電気・電子機器との間における電気信号の不通や電気信号の誤りを抑制することができる。このため、非常に高速なリアルタイム性が要求される製造用設備に対してもその要求に応えることができる。
【００４１】
請求項９の発明では、信号線切替手段により切り替えられた他の信号線にも、信号伝送手段によって伝送信号と同じ信号が符号分割多元接続を用いて送出される。これにより、例えば、他の信号線を予備の信号線に設定することで、それまで伝送信号を送出していた信号線が断線した場合に、信号線切替手段によって、電気信号の授受を断線した信号線から当該他の信号線に容易に切り替えることができる。したがって、信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の不通や電気信号の誤りを抑制することができるばかりでなく、信号線断線時の保守作業を容易にするので、断線障害からの復旧時間を短縮することができる。
【００４２】
請求項１０の発明では、信号伝送手段は、伝送信号を拡散する所定の拡散符号とは異なる拡散符号により同じ信号を拡散して符号分割多元接続を行う。これにより、伝送信号と当該同じ信号とが同一の伝送媒体（電力線、信号線）に送出されても、これらの信号を個々に逆拡散することができるので、例えば、物理的に１本の電力線を論理的に２チャネル以上に分けられることから、これらの論理チャネルに同じ信号を流すことで、論理的な伝送路を冗長構成にすることができる。このため、一の論理チャネルによる信号伝送に伝送誤りが生じても、当該一の論理チャネルの符号分割多元接続で用いられる拡散符号とは異なる拡散符号により他の論理チャネルの符号分割多元接続が行われているので、当該他の論理チャネルによる信号伝送に伝送誤りが生じる可能性が低い。このため、一の論理チャネルによる伝送誤りを他の論理チャネルによる伝送信号によりリカバリをすることできる。したがって、当該伝送誤りによる誤り訂正処理を行うことなく誤りのない信号伝送が可能になり、通信エラーの発生をほぼ完全に防止することができるので、信号制御機器と電気・電子機器との間における電気信号の不通や電気信号の誤りを抑制することができる。
【００４３】
請求項１１の発明では、固定部から電気・電子機器に電力を供給する電力線を流れる電力信号には、信号制御機器から電気・電子機器に入力される入力信号または電気・電子機器から信号制御機器に出力される出力信号としての伝送信号を、符号分割多元接続を用いて電力線の電力信号に重畳し電気・電子機器と信号制御機器との間で信号伝送を行う。これにより、伝送信号を伝送する信号線を設けることなく、電気・電子機器と信号制御機器との間でこれらの電気信号を授受することができるので、例えば、ケーブルベア内に電力線と信号線とを混在させる必要がなく、可動部の移動により当該電気・電子機器が固定部に対し移動することで、ケーブルベア内で電力線と信号線とが擦れて信号線が断線するといった事態の発生を防止することができる。また、符号分割多元接続を用いて電力信号に重畳されているので、異なる伝送信号が複数存在しても、耐ノイズ特性を向上することができる。このため、外来ノイズの混入による信号誤りの発生も抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の製造用設備の実施形態について図を参照して説明する。
まず、本発明を適用した製造用設備の基本的な構成例を図１〜図５を参照して説明する。なお、図１〜図４では、当該製造用設備の固定部ＦＸに設けられた制御装置ＣＮと、当該製造用設備の可動部ＭＶに設けられた電気・電子機器ＥＥと、の間で伝送信号（入力信号、出力信号）をやりとりする信号伝送装置や伝送路を主に示し、当該製造用設備本来の主要機能等を実現する機械的な構成部分およびそれに付随する電気的な構成部分については割愛されている点に留意されたい。
【００４５】
なお、製造用設備の固定部ＦＸとは、一般に、当該製造用設備を構成する定盤等、工場構内の床面に対して不動の部位を指すが、これに限られず、可動部ＭＶに対して存在位置が相対的に固定されているものであれば、全体としての存在位置が変動するものをも含む。例えば、移動可能な産業用ロボットの場合、ロボットの支持本体部に可動に設けられているアーム部を可動部ＭＶとすると、当該支持本体部自体は床面に対して移動可能ではあるが、当該アーム部に対しては相対的に固定されていることになるので、当該支持本体部は固定部ＦＸに相当し得る。これに対し、製造用設備の可動部ＭＶは、固定部ＦＸに対して相対的に移動可能な部位を指す。
【００４６】
また、制御装置ＣＮとは、マイクロプロセッサを中心に、半導体メモリ装置、入出力インターフェイス等により構成されているもので、いわゆるシーケンサーやハードウェア制御用のマイクロコンピュータユニット（以下「マイコンユニット」という。）あるいはパーソナルコンピュータ等がこれに相当する。さらに、電気・電子機器ＥＥとは、電磁石やモータを駆動源とするアクチュエータのほかに、マイコンユニットにより制御される各種電子機器装置やＤＣブラシレスモータ等を制御するインバータ回路ユニット、さらにはモータ等の電気機器、あるいは圧力センサ、加速度センサや温度センサ等といった各種センサ素子をも含む概念である。
【００４７】
図１(A) 〜図１(C) に示すように、製造用設備２０Ａ〜２０Ｃでは、可動部ＭＶに設けられた電気・電子機器ＥＥと固定部ＦＸに設けられた制御装置ＣＮとの間を電力線ＰＬで接続する構成を採っている。つまり、制御装置ＣＮと電気・電子機器ＥＥとの間でやりとりされる伝送信号、例えば、制御信号やセンサ信号等を、１本または複数の電力線ＰＬに流す構成を採る。なお、電力線ＰＬは、例えば、所定方向に屈曲可能なキャタピラ方式のケーブルベアや可撓性（例えば樹脂製）のあるの蛇腹筒状のケーブルベア内に収容されている。
【００４８】
即ち、図１(A) に示す製造用設備２０Ａは、制御装置ＣＮに電気的に接続される送信部３０Ａｓを固定部ＦＸに、また電気・電子機器ＥＥに電気的に接続される受信部３０Ａｒを可動部ＭＶに、それぞれ備え、両者間を１本の電力線ＰＬで接続している。この送信部３０Ａｓおよび受信部３０Ａｒは、両者一組で信号伝送装置３０Ａを構成するもので、例えば、制御装置ＣＮから電気・電子機器ＥＥに対して出力される所定の制御信号Ｄ１〜Ｄｎ（ｎは当該信号１単位を構成するデータのビット数）と、それと同じ信号とを相互に異なる拡散符号により拡散して電力線ＰＬを流れる電力信号に重畳する機能を有する。この機能については、後で図６および図７を参照して詳細に説明する。なお、この図１(A) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項１の発明に相当し得るもので、また信号伝送装置３０Ａは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」に相当し得るものである。
【００４９】
これにより、物理的に１本の電力線ＰＬは、論理的に２チャネル以上に分けられることから、これらの論理チャネルに同じ信号を流すことで、論理的な伝送路を冗長構成にすることができる。例えば、論理チャネルLPch１による信号伝送に伝送誤りが生じても、論理チャネルLPch１の符号分割多元接続で用いられる拡散符号とは異なる拡散符号により他の論理チャネルLPch２の符号分割多元接続が行われているので、当該他の論理チャネルLPch２による信号伝送に伝送誤りが生じる可能性が低い。このため、論理チャネルLPch２による伝送誤りを他の論理チャネルLPch２による伝送信号によってリカバリをすることできる。したがって、当該伝送誤りによる誤り訂正処理を行うことなく、誤りのない信号伝送が可能になるので、通信エラーの発生をほぼ完全に防止することが可能となる。
【００５０】
また、製造用設備２０Ａの信号伝送装置３０Ａでは、所定の制御信号Ｄ１〜Ｄｎを伝送する信号線を設けることなく、制御装置ＣＮから電気・電子機器ＥＥに制御信号Ｄ１〜Ｄｎを送出することができるので、例えば、電力線ＰＬのほかにケーブルベア内に信号線を設ける必要がない。したがって、可動部ＭＶの移動により当該電気・電子機器ＥＥが固定部ＦＸに対し移動することで、ケーブルベア内で電力線ＰＬと信号線とが擦れて信号線が断線するといった事態の発生を防止することが可能となる。さらに、符号分割多元接続を用いて電力線ＰＬの電力信号に重畳されているので、異なる伝送信号が複数存在しても、１本の電力線ＰＬで伝送することができ、さらに耐ノイズ特性を向上することができる。このため、外来ノイズの混入による信号誤りの発生も抑制することが可能となる。
【００５１】
このように本実施形態では、電力線ＰＬ１本による信号伝送を基本とするが、図１(B) に示す製造用設備２０Ｂの信号伝送装置３０Ｂのように、制御装置ＣＮに電気的に接続される送信部３０Ｂｓと電気・電子機器ＥＥに電気的に接続される受信部３０Ｂｒとの間を複数本の電力線ＰＬで接続する構成を採用しても良い。
【００５２】
これにより、図８〜図１１を参照して後述するように、複数の電力線ＰＬの電力信号に制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を重畳可能にするので、これらの物理チャネルPPchに同じ信号を流すことで、物理的な伝送路を冗長構成にすることができる。例えば、複数の電力線ＰＬのうちの１本が断線して物理チャネルPPch１が使用できなくなったとしても、残りの電力線ＰＬによる物理チャネルPPch２等を介して制御信号Ｄ１〜Ｄｎを送ることができる。このため、可動部ＭＶの移動により当該電気・電子機器ＥＥが固定部ＦＸに対し移動することで、例えば、ケーブルベア内で電力線ＰＬ同士が擦れてそのうちの何本かが断線しそれによる物理チャネルPPch１やPPch２等が使用できないような事態が発生しても、断線のない電力線ＰＬが１本でも残っていれば当該電力線ＰＬによる物理チャネルPPch３を介して電力の供給および制御信号Ｄ１〜Ｄｎの授受を確保することが可能となる。なお、この図１(B) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項２、請求項４の発明にそれぞれ相当し得るものである。また信号伝送装置３０Ｂは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」に相当し得るものである。
【００５３】
さらに、図１(C) に示す製造用設備２０Ｃの信号伝送装置３０Ｃのように、制御装置ＣＮに電気的に接続される送信部３０Ｃｓと電気・電子機器ＥＥに電気的に接続される受信部３０Ｃｒとの間を複数本の電力線ＰＬで接続するとともに、固定部ＦＸから電気・電子機器ＥＥに電力を供給可能な他の電力線ＰＬ’を設けて、電力線ＰＬを他の電力線ＰＬ’に切替可能な切替部４０を備える構成を採用しても良い。
【００５４】
これにより、図８〜図１１を参照して後述するように、複数の電力線ＰＬだけではなく、このような他の電力線ＰＬ’にも、制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を重畳可能に構成することで、例えば、当該電力線ＰＬ’を予備の電力線として設定すれば、それまで電力を供給していた電力線ＰＬが断線した場合に、切替部４０により、電力の供給および制御信号Ｄ１〜Ｄｎの授受を、断線した電力線ＰＬから当該他の電力線ＰＬ’に容易に切り替えることができる。したがって、保守作業を容易にするので、断線障害からの復旧時間を短縮することが可能となる。なお、切替部４０の構成は後述する。また、この図１(C) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項３の発明および請求項５の発明にそれぞれ相当し得るもので、信号伝送装置３０Ｃは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」に相当し得るものである。さらに切替部４０は、特許請求の範囲に記載の「電力線切替手段」に相当し得るものである。
【００５５】
次に、図２(A) 〜図２(D) に示す製造用設備２０Ｄ〜２０Ｇについて説明する。図２(A) 〜図２(D) に示す製造用設備２０Ｄ〜２０Ｇでは、可動部ＭＶに設けられた電気・電子機器ＥＥと固定部ＦＸに設けられた制御装置ＣＮとの間を、電力線ＰＬと信号線ＳＬとにより接続する構成を採っている。つまり、前述した製造用設備２０Ａ〜２０Ｃでは、両者間を電力線ＰＬだけで接続していたが、製造用設備２０Ｄ〜２０Ｇではこれに信号線ＳＬを加えて両者間を接続している。なお、これらの電力線ＰＬおよび信号線ＳＬも、例えば、キャタピラ方式や蛇腹筒状のケーブルベア内に収容されている。
【００５６】
即ち、図２(A) に示す製造用設備２０Ｄでは、制御装置ＣＮに電気的に接続される送信部３０Ｄｓを固定部ＦＸに、また電気・電子機器ＥＥに電気的に接続される受信部３０Ｄｒを可動部ＭＶに、それぞれ備え、両者間を１本の電力線ＰＬと１本の信号線ＳＬとにより接続している。この送信部３０Ｄｓおよび受信部３０Ｄｒは、両者一組で信号伝送装置３０Ｄを構成するもので、前述の信号伝送装置３０Ａと同様に、例えば、制御装置ＣＮから電気・電子機器ＥＥに対して出力される所定の制御信号Ｄ１〜Ｄｎと、それと同じ信号とを相互に異なる拡散符号により拡散して電力線ＰＬを流れる電力信号に重畳するとともに信号線ＳＬにも送出する機能を有する。この機能についても、後で図６〜図１１を参照して詳細に説明する。なお、この図２(A) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項６にそれぞれ相当し得るのである。また信号伝送装置３０Ｄは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」にも相当し得るものである。
【００５７】
これにより、前述の製造用設備２０Ａ（図１(A) ）と同様に、物理的に１本の信号線ＳＬが、論理的に２チャネル以上に分けられることから、例えば、信号線ＳＬの論理チャネルLSch１による伝送誤りを当該信号線ＳＬの他の論理チャネルLSch２による伝送信号によってリカバリをすることできる。したがって、電力線ＰＬのみならず、信号線ＳＬについても複数の論理チャネルLSchを設けることができるので、電力線ＰＬによる論理チャネルLPchと信号線ＳＬによる論理チャネルLSchとを併用し、これらの論理チャネルLPch，LSchに、所定の制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を相互に異なる拡散符号により拡散された信号を送出することで、より冗長性を高めることができる。したがって、より一層、通信エラーの発生をほぼ完全に防止することが可能となる。
【００５８】
また、図２(B) に示す製造用設備２０Ｅの信号伝送装置３０Ｅのように、制御装置ＣＮに電気的に接続される送信部３０Ｅｓと電気・電子機器ＥＥに電気的に接続される受信部３０Ｅｒとの間を１本の電力線ＰＬと複数本の信号線ＳＬとにより接続する構成を採用しても良い。これにより、後述するように、複数の信号線ＳＬにも制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を送出可能にするので、これら複数の信号線ＳＬによる物理チャネルPSchに同じ信号を流すことで、物理的な伝送路を冗長構成にすることができる。
【００５９】
例えば、複数の信号線ＳＬのうちの１本が断線して物理チャネルPSch１が使用できなくなったとしても、残りの信号線ＳＬによる物理チャネルPSch２等を介して制御信号Ｄ１〜Ｄｎを送ることができる。このため、可動部ＭＶの移動により当該電気・電子機器ＥＥが固定部ＦＸに対し移動することで、例えば、ケーブルベア内で信号線ＳＬ同士が擦れてそのうちの何本かが断線しそれによる物理チャネルPSch１やPSch２等が使用できないような事態が発生しても、断線のない信号線ＳＬが１本でも残っていれば当該信号線ＳＬによる物理チャネルPSch３を介して制御信号Ｄ１〜Ｄｎの授受を確保することが可能となる。なお、この図２(B) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項６の発明にそれぞれ相当し得るものである。また信号伝送装置３０Ｅは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」に相当し得るものである。
【００６０】
さらに、図２(C) に示す製造用設備２０Ｆの信号伝送装置３０Ｆのように、制御装置ＣＮに電気的に接続される送信部３０Ｆｓと電気・電子機器ＥＥに電気的に接続される受信部３０Ｆｒとの間を複数本の電力線ＰＬと１本の信号線ＳＬとにより接続する構成を採用しても良い。つまり、前述した図１(B) に示す製造用設備２０Ｂの信号伝送装置３０Ｂに対し、信号線ＳＬを１本加えた構成を採る。これにより、後述するように、このような信号線ＳＬにも制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を送出可能にするので、この信号線ＳＬにより、物理的な伝送路を冗長構成にすることができる。なお、この図２(C) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項６の発明にそれぞれ相当し得るものである。また信号伝送装置３０Ｆは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」に相当し得るものである。
【００６１】
さらにまた、図２(D) に示す製造用設備２０Ｇの信号伝送装置３０Ｇのように、制御装置ＣＮに電気的に接続される送信部３０Ｇｓと電気・電子機器ＥＥに電気的に接続される受信部３０Ｇｒとの間を複数本の電力線ＰＬと複数本の信号線ＳＬとにより接続する構成を採用しても良い。つまり、前述した図２(B) に示す製造用設備２０Ｅの信号伝送装置３０Ｅと、図２(C) に示す製造用設備２０Ｆの信号伝送装置３０Ｆと、を組み合わせた構成を採る。このため、後述するように、このような電力線ＰＬおよび信号線ＳＬに、制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を送出可能にするので、これらの電力線ＰＬおよび信号線ＳＬにより、物理的な伝送路をさらに冗長構成にすることができる。なお、この図２(D) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項６の発明にそれぞれ相当し得るものである。また信号伝送装置３０Ｇは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」に相当し得るものである。
【００６２】
したがって、図２(B) に示す製造用設備２０Ｅ、図２(C) に示す製造用設備２０Ｆや図２(D) に示す製造用設備２０Ｇのいずれにおいても、電力線ＰＬによる論理チャネルLPchと信号線ＳＬによる論理チャネルLSchとを併用し、これらの論理チャネルLPch，LSchに、所定の制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を相互に異なる拡散符号により拡散された信号を送出することで、より冗長性を高めることができる。したがって、より一層、通信エラーの発生をほぼ完全に防止することが可能となる。
【００６３】
次に、図３(A) 〜図３(C) に示す製造用設備２０Ｈ〜２０Ｊについて説明する。これらの製造用設備２０Ｈ〜２０Ｊは、図２(B) 〜図２(D) を参照して説明した製造用設備２０Ｅ〜２０Ｇにおいて、複数本の電力線ＰＬや複数本の信号線ＳＬを切替部４０により切替可能に構成したものである。
【００６４】
即ち、図３(A) に示す製造用設備２０Ｈの信号伝送装置３０Ｈでは、制御装置ＣＮに電気的に接続される送信部３０Ｈｓと電気・電子機器ＥＥに電気的に接続される受信部３０Ｈｒとの間を１本の電力線ＰＬと複数本の信号線ＳＬとにより接続するとともに、当該複数本の信号線ＳＬを切替部４０により電気的に切替可能に構成している。なお、この切替部４０は、特許請求の範囲に記載の「信号線切替手段」に相当し得るものである。
【００６５】
この切替部４０は、例えば図５(A) に示すように、送信部３０Ｈｓに設けられ外部より操作可能な多極の切替スイッチ４０Ａにより構成される。例えば、この切替スイッチ４０Ａの入力側に送信部３０Ｈｓの出力ラインを接続し、また切替スイッチ４０Ａの出力側に現用系の信号線ＳＬおよび予備系の信号線ＳＬ’をそれぞれ接続する。これにより、現用系の信号線ＳＬが断線した場合には（図５(A) 左側の×印付きの信号線ＳＬ）、例えば、保守作業員が当該切替スイッチ４０Ａを操作することで、当該切替スイッチ４０Ａによる回路を図５(A) に示す左側から右側に切り替えることができるので、送信部３０Ｈｓと受信部３０Ｈｒとを接続する伝送路を、予備系の信号線ＳＬ’に容易に切り替えることができる。このように切替スイッチ４０Ａにより、信号線ＳＬの断線発生時の保守作業を容易にするので、断線障害からの復旧時間を短縮することが可能となる。
【００６６】
また、切替部４０は、図５(B) に示すように、信号線ＳＬの途中において、切替コネクタ４０Ｂにより構成しても良い。例えば、プラグ側に送信部３０Ｈｓの出力ラインを接続し、レセプタ側に現用系の信号線ＳＬおよび予備系の信号線ＳＬ’をそれぞれ接続する。これにより、現用系の信号線ＳＬが断線した場合には（図５(B) 左側の×印付きの信号線ＳＬ）、例えば、保守作業員が当該切替コネクタ４０Ｂのプラグを信号線ＳＬ’が接続されたレセプタに差し替えることで、当該切替コネクタ４０Ｂによる回路を図５(B) に示す左側から右側に切り替えることができる。このように、切替コネクタ４０Ｂの場合には、信号線ＳＬの途中であれば、切替場所を選ばないので、切替部４０を設ける位置に関して自由度を高めることができる。また、切替スイッチ４０Ａの場合と同様に信号線ＳＬの断線発生時の保守作業を容易にし、断線障害からの復旧時間を短縮することが可能となる。
【００６７】
さらに、切替部４０は、図５(C) に示すように、送信部３０Ｈｓの回路基板上に設けられた切替ショートピン４０Ｃにより構成しても良い。例えば、切替ショートピン４０Ｃのセンタ側に送信部３０Ｈｓを接続し、その両側に現用系の信号線ＳＬおよび予備系の信号線ＳＬ’をそれぞれ接続する。これにより、現用系の信号線ＳＬが断線した場合には（図５(C) 左側の×印付きの信号線ＳＬ）、例えば、保守作業員が当該切替ショートピン４０Ｃのショートバーを信号線ＳＬ側から信号線ＳＬ’側に差し替えることで、当該切替ショートピン４０Ｃによる回路を図５(C) に示す左側から右側に切り替えることができる。このように、切替ショートピン４０Ｃの場合には、送信部３０Ｈｓの回路基板上に切替部４０を設けることができるので、切替スイッチ４０Ａや切替コネクタ４０Ｂの場合に比べてコンパクトに構成することができる。また、切替スイッチ４０Ａの場合と同様に信号線ＳＬの断線発生時の保守作業を容易にし、断線障害からの復旧時間を短縮することが可能となる。
【００６８】
なお、この図５(A) 〜図５(C) で説明した切替スイッチ４０Ａ、切替コネクタ４０Ｂおよび切替ショートピン４０Ｃは、それぞれ現用系の電力線ＰＬから予備系の電力線ＰＬ’への切替手段としても、使用することができる。この場合、切替部４０は、特許請求の範囲に記載の「電力線切替手段」に相当し得るものである。また、図５(A) 〜図５(C) に示す切替スイッチ４０Ａ、切替コネクタ４０Ｂおよび切替ショートピン４０Ｃでは、電力線ＰＬの切替用回路と信号線ＳＬの切替用回路とをそれぞれ１回路づつ設けたが、これに限られることはなく、両回路とも複数設ける構成を採っても良いし、またいずれか１回路だけ設ける構成を採っても良い。
【００６９】
図３(A) に示す送信部３０Ｈｓや受信部３０Ｈｒでは、このような切替部４０を備えるとともに、図８〜図１１を参照して後述するように、複数の信号線ＳＬだけではなく、このような信号線ＳＬ’にも、制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を重畳可能に構成する。これにより、現用系として使用していた信号線ＳＬが断線した場合、切替部４０により予備系の信号線ＳＬ’に容易に切り替えることができる。したがって、保守作業を容易にするので、断線障害からの復旧時間を短縮することができる。なお、この図３(A) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項７および請求項９の発明にそれぞれ相当し得るものである。また信号伝送装置３０Ｈは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」に相当し得るものである。
【００７０】
また、図３(B) に示す製造用設備２０Ｉを構成する送信部３０Ｉｓや受信部３０Ｉｒにおいても、同様に、このような切替部４０を備えるとともに、後述するように、複数の電力線ＰＬだけではなく、このような電力線ＰＬ’にも、制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を重畳可能に構成する。これにより、現用系として使用していた電力線ＰＬが断線した場合、切替部４０により予備系の電力線ＰＬ’に容易に切り替えることができる。したがって、保守作業を容易にするので、断線障害からの復旧時間を短縮することができる。なお、この図３(B) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項３および請求項５の発明にそれぞれ相当し得るものである。また信号伝送装置３０Ｉは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」に相当し得るものである。
【００７１】
さらに、図３(C) に示す製造用設備２０Ｊを構成する送信部３０Ｊｓや受信部３０Ｊｒにおいても、同様に、このような切替部４０を備えるとともに、後述するように、複数の電力線ＰＬおよび信号線ＳＬだけではなく、このような電力線ＰＬ’および信号線ＳＬ’にも、制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を重畳可能に構成する。これにより、電力線ＰＬ、信号線ＳＬのいずれについても、このような切替部４０によって、現用系の電力線ＰＬや信号線ＳＬから予備系の電力線ＰＬ’や信号線ＳＬ’に切り替えられる。したがって、保守作業をより一層に容易にするので、断線障害からの復旧時間を短縮することができる。なお、この図３(C) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項３、請求項５、請求項７および請求項９の発明にそれぞれ相当し得るものである。また信号伝送装置３０Ｊは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」に相当し得るものである。
【００７２】
なお、図４(A) 、(B) に示すように、送信部３０Ｋｓと受信部３０Ｋｒとの間や送信部３０Ｌｓと受信部３０Ｌｒとの間に、複数本の信号線ＳＬを設けるように構成しても良い。これらの場合、図１(B) や図１(C) を参照して説明した製造用設備２０Ｂや製造用設備２０Ｃと同様に、図８〜図１１を参照して後述するように、複数の信号線ＳＬに制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を送出可能にするので、これらの物理チャネルPSchに同じ信号を流すことで、物理的な伝送路を冗長構成にすることができる。
【００７３】
例えば、複数の信号線ＳＬのうちの１本が断線して物理チャネルPSch１が使用できなくなったとしても、残りの信号線ＳＬによる物理チャネルPSch２等を介して制御信号Ｄ１〜Ｄｎを送ることができる。このため、可動部ＭＶの移動により当該電気・電子機器ＥＥが固定部ＦＸに対し移動することで、例えば、ケーブルベア内で信号線ＳＬ同士が擦れてそのうちの何本かが断線しそれによる物理チャネルPSch１やPSch２等が使用できないような事態が発生しても、断線のない信号線ＳＬが１本でも残っていれば当該信号線ＳＬによる物理チャネルPSch３を介して制御信号Ｄ１〜Ｄｎの授受を確保することが可能となる。なお、この図４(A) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項８の発明に相当し得るものである。また信号伝送装置３０Ｋは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」に相当し得るものである。
【００７４】
また、図４(B) に示す製造用設備２０Ｌの信号伝送装置３０Ｌのように、固定部ＦＸから電気・電子機器ＥＥに電力を供給可能な他の信号線ＳＬ’を設けて、信号線ＳＬを他の信号線ＳＬ’に切替可能な切替部４０を備える構成を採っても良い。これにより、図８〜図１１を参照して後述するように、複数の信号線ＳＬだけではなく、このような信号線ＳＬ’にも、制御信号Ｄ１〜Ｄｎと同じ信号を送出可能に構成することで、切替部４０により、び制御信号Ｄ１〜Ｄｎの授受を、断線した信号線ＳＬから当該他の信号線ＳＬ’に容易に切り替えることができる。したがって、保守作業を容易にするので、断線障害からの復旧時間を短縮することが可能となる。なお、この図４(B) に示す構成は、特許請求の範囲に記載の請求項９の発明にそれぞれ相当し得るもので、また信号伝送装置３０Ｌは、特許請求の範囲に記載の「信号伝送手段」に相当し、さらに切替部４０は、特許請求の範囲に記載の「信号線切替手段」に相当し得るものである。
【００７５】
次に、信号伝送装置３０Ａ〜３０Ｌの構成を図６〜図１１に基づいて説明する。信号伝送装置３０Ａ〜３０Ｌの構成は、主に、次に示す(1) 〜(3) の伝送方式に分類される。以下、順にそれぞれの伝送方式について説明する。
【００７６】
(1) 物理的に１本の伝送路に対して複数の論理チャネルを形成する方式（図６、７）
(2) 物理的に複数本の伝送路に対してそれぞれ複数の論理チャネルを形成する方式（図８、９）
(3) 物理的に複数本の伝送路に対してそれぞれ１の論理チャネルを形成する方式（図１０、１１）
【００７７】
図６、７に示すように、(1) の方式では、物理的に１本の伝送路に対して複数の論理チャネルを形成する。例えば、図１(A) を参照して説明した製造用設備２０Ａによる信号伝送装置３０Ａの構成がこの(1) の方式に相当する。そのため、ここでは信号伝送装置３０Ａを構成する送信部３０Ａｓ（図６）と受信部３０Ａｒ（図７）の構成を例に説明する。
【００７８】
図６に示すように、送信部３０Ａｓは、主に、論理チャネルの数に対応して設けられた拡散部３０Ａs1〜３０Ａsm（ｍは論理チャネル数）と加算部３３とから構成されており、入力ポートＰi1〜Ｐinに入力されたデータＤ１〜Ｄｎを、論理チャネルの数に対応した符号分割多元接続により多重化し出力ポートＰo1を介して１本の電力線ＰＬに出力する機能を有する。
【００７９】
即ち、送信部３０Ａｓの拡散部３０Ａs1は、制御装置ＣＮから入力されるデータＤ１〜Ｄｎ（入力信号、伝送信号）ごとに異なるように設定された拡散符号1a〜naを発生可能な拡散符号発生器ＳＣ1a〜ＳＣnaを備え、さらに制御装置ＣＮから入力される各データＤ１〜Ｄｎと拡散符号発生器ＳＣ1a〜ＳＣnaから出力される拡散符号1a〜naとをそれぞれ乗算可能な乗算部３２を備えている。これにより、例えば制御装置ＣＮから入力されたデータＤ１〜Ｄｎは、それぞれ拡散符号1a〜naと乗算される。つまり、制御装置ＣＮから入力されたデータＤ１〜Ｄｎは、対応する拡散符号1a〜naにより拡散される。なお、拡散符号1a〜naは、特許請求の範囲に記載の「所定の拡散符号」に相当し得るものである。
【００８０】
同様に、拡散部３０Ａs2も、拡散符号1b〜nbを発生可能な拡散符号発生器ＳＣ1b〜ＳＣnbおよび乗算部３２を備えているので、制御装置ＣＮから出力されたデータＤ１〜Ｄｎ（と同じデータ）を、対応する拡散符号1b〜nbにより拡散する。このようなデータＤ１〜Ｄｎと同じデータに対する拡散処理を論理チャネルの数ｍ−１について行う。そして、このように拡散されたものをすべて加算部３３に入力することで、電力線ＰＬを流れる電力信号に重畳されて電力線ＰＬに出力される。なお、拡散符号1b〜nbは、特許請求の範囲に記載の「他の拡散符号」に相当し得るものである。
【００８１】
一方、受信部３０Ａｒは、図７に示すように、主に、分配部３５と、論理チャネルの数に対応して設けられた逆拡散部３０Ａr1〜３０Ａrm（ｍは論理チャネル数）とから構成されており、入力ポートＰi1から入力された電力信号に重畳されている入力信号を論理チャネルの数に対応して分配した後、論理チャネルの対応して逆拡散により信号分離し出力ポートＰo1〜Ｐonを介してデータＤ１’〜Ｄｎ’を出力する機能を有する。
【００８２】
即ち、受信部３０Ａｒの逆拡散部３０Ａr1は、送信部３０Ａｓの拡散部３０Ａs1により発生可能な拡散符号1a〜naと同じ拡散符号1a〜naを発生させる拡散符号発生器ＳＣ1a〜ＳＣnaを備え、分配部３５により分配されて入力される信号と拡散符号発生器ＳＣ1a〜ＳＣnaから出力される拡散符号1a〜naとをそれぞれ乗算可能な乗算部３６を備え、さらに逆拡散された信号をデータ１ビット分を１周期として１ビットごとにそのビット区間を１周期積分し得るように構成される復号部３７を備えている。これにより、例えば、電力線ＰＬから入力された信号は、分配部３５により分配されて、それぞれ拡散符号1a〜naと乗算されてから復号部３７に入力される。つまり、分配部３５により分配された信号は、対応する拡散符号1a〜naにより逆拡散されてから、復号部３７により各データＤ１〜Ｄｎごとに１ビット単位で復号される。なお、拡散符号1a〜naは、特許請求の範囲に記載の「所定の拡散符号」に相当し得るものである。
【００８３】
同様に、逆拡散部３０Ａr2も、拡散符号1b〜nbを発生可能な拡散符号発生器ＳＣ1b〜ＳＣnb、乗算部３６および復号部３７を備えているので、分配部３５から入力された信号を、対応する拡散符号1b〜nbにより逆拡散し各データＤ１〜Ｄｎごとに１ビット単位で復号する。このようなデータＤ１〜Ｄｎと同じデータに対する逆拡散処理および復号処理を論理チャネルの数ｍ−１について行う。このような復号部３７による復号処理は、各論理チャネルごとに行われるため、電力線ＰＬにより伝送される途中で符号誤り等が発生していない場合には、各論理チャネルごとに同一のデータＤ１〜Ｄｎが復号されることになる。なお、拡散符号1b〜nbは、特許請求の範囲に記載の「他の拡散符号」に相当し得るものである。
【００８４】
即ち、本実施形態に係る信号伝送装置３０Ａは、伝送信号とこれと同じ信号とをそれぞれ符号分割多元接続により電力線ＰＬの電力信号に重畳しているので、伝送途中で通信エラー等が生じていない場合には、受信部３０Ａｒにおいて復号されたデータＤ１〜Ｄｎは同じものが重複して得られる。そこで、受信部３０Ａｒでは、判定部３９を設けることにより、所定の判定ルールに従って重複して得られたデータＤ１〜Ｄｎのうちの１つを選択したり、あるいは復号されたデータＤ１〜Ｄｎのうちから誤っているものを除いて正しいものを選択する。
【００８５】
判定部３９による判定ルールとしては、例えば、論理チャネルの数が奇数である場合、重複するデータＤ１〜Ｄｎが多い方を出力データＤ１’〜Ｄｎ’として選択し、少ないものを除外する多数決方式がある。これは、外来ノイズ等により伝送路の途中で符号誤りが発生しても同一パターンで誤る確率は極めて小さい一方で、復号されたデータが同一パターンであればそれらには符号誤りのない可能性が非常に高いことを根拠にするものである。
【００８６】
また、判定部３９による判定ルールとして、伝送路の種類に基づいて選択するものがある。例えば、電力線ＰＬを伝送路とした場合には、電力信号によるノイズの影響を受け得る一方で、信号線ＳＬを伝送路とした場合には、このようなノイズの影響を受ける可能性が低い。また、電力線ＰＬ、信号線ＳＬのいずれにおいても、シールド付きのケーブルの場合の方が、シールドなしのケーブルに比べてノイズの影響を受ける可能性が低い。さらに信号線ＳＬが光ファイバーケーブルである場合には、メタリックケーブルの場合に比べてノイズの影響を受ける可能性が低い。伝送路の種類に基づいた選択では、このような判断基準に基づいて外来ノイズ等の影響をより受けにくい伝送路を通って来た信号によるデータＤ１〜Ｄｎを優先的に出力データＤ１’〜Ｄｎ’として選択する。
【００８７】
さらに、判定部３９に一番速く入力されたデータＤ１〜Ｄｎを出力データＤ１’〜Ｄｎ’として選択するといった先着順方式もある。回路構成を比較的簡易に実現できる点にメリットがある。
【００８８】
このように、送信部３０Ａｓおよび受信部３０Ａｒでは、１本の電力線ＰＬの電力信号に伝送信号と同じ信号が重畳されるので、物理的に１本の電力線ＰＬを論理的に２チャネル以上に分けられることから、これらの論理チャネルに同じ信号を流すことで、論理的な伝送路を冗長構成にすることができる。このため、例えば、論理チャネルLPch１による信号伝送に伝送誤りが生じても、当該論理チャネルLPch１の符号分割多元接続で用いられる拡散符号とは異なる拡散符号により論理チャネルLPch２の符号分割多元接続が行われているので、当該論理チャネルLPch２による信号伝送に伝送誤りが生じる可能性が低い。このため、論理チャネルLPch１による伝送誤りを他の論理チャネルLPch２による伝送信号によってリカバリをすることできる。したがって、当該伝送誤りによる誤り訂正処理を行うことなく、誤りのない信号伝送が可能になるので、通信エラーの発生をほぼ完全に防止することが可能となる。
【００８９】
なお、この(1) の方式は、送信部と受信部との間の伝送路として、電力線ＰＬが１本以上存在するものであれば、前述した信号伝送装置３０Ａに限られることはなく、例えば、図１(B) に示す信号伝送装置３０Ｂ、図１(C) に示す信号伝送装置３０Ｃ、図２(A) に示す信号伝送装置３０Ｄ、図２(B) に示す信号伝送装置３０Ｅ、図２(C) に示す信号伝送装置３０Ｆ、図２(D) に示す信号伝送装置３０Ｇ、図３(A) に示す信号伝送装置３０Ｈ、図３(B) に示す信号伝送装置３０Ｉ、図３(C) に示す信号伝送装置３０Ｊにも適用することができる。
【００９０】
図８、９に示すように、(2) の方式では、物理的に複数本の伝送路に対してそれぞれ複数の論理チャネルを形成する。例えば、図１(B) を参照して説明した製造用設備２０Ｂによる信号伝送装置３０Ｂの構成がこの(2) の方式に相当する。そのため、ここでは信号伝送装置３０Ｂを構成する送信部３０Ｂｓ（図８）と受信部３０Ｂｒ（図９）の構成を例に説明する。
【００９１】
図８に示すように、送信部３０Ｂｓは、前述した送信部３０Ａｓを変形したものである。即ち、図６に示す送信部３０Ａｓでは、各論理チャネルをまとめて１本の電力線ＰＬを流れる電力信号に重畳する方式を採ったが、この送信部３０Ｂｓでは、各論理チャネルごとに、出力ポートＰo1〜Ｐonを介して別個の電力線ＰＬまたは信号線ＳＬに送出する方式を採る。その他の構成は、前述した送信部３０Ａｓと実質的に同一で、拡散部３０Ｂr1〜３０Ｂrm（ｍは論理チャネル数）は、図６に示す拡散部３０Ａr1〜３０Ｂrmにそれぞれ相当するので、これらの説明は省略する。
【００９２】
また、図９に示すように、受信部３０Ｂｒも、前述した受信部３０Ａｒを変形したものである。受信部３０Ｂｒの場合、１本の電力線ＰＬまたは信号線ＳＬからではなく、複数本の電力線ＰＬまたは信号線ＳＬから入力ポートＰi1〜Ｐinを介して入力信号が入力されるところが、図７に示す受信部３０Ａｒと異なる。その他の構成は、前述した受信部３０Ａｒと実質的に同一で、逆拡散部３０Ｂs1〜３０Ｂsm（ｍは論理チャネル数）は、図７に示す逆拡散部３０Ａs1〜３０Ｂsmにそれぞれ相当するので、これらの説明は省略する。
【００９３】
これにより、送信部３０Ｂｓおよび受信部３０Ｂｒでは、複数の電力線ＰＬの電力信号に伝送信号と同じ信号が重畳されたり、複数の信号線ＳＬに伝送信号と同じ信号が送出されるので、物理的な伝送路を冗長構成にすることができる。このため、例えば、複数の電力線ＰＬのうちの１本が断線したとしても残りの電力線ＰＬを介して伝送信号を送ることができる。したがって、可動部ＭＶの移動により当該電気・電子機器ＥＥが固定部ＦＸに対し移動することで、例えば、ケーブルベアＣＢ内で電力線ＰＬ同士が擦れてそのうちの何本かが断線するような事態が発生しても、断線のない電力線ＰＬが１本でも残っていれば当該電力線ＰＬを介して電力の供給および電気信号の授受を確保することが可能となる。信号線ＳＬの場合も同様である。
【００９４】
なお、この(2) の方式は、送信部と受信部との間の伝送路として、電力線ＰＬが複数本または信号線ＳＬが複数本存在するものであれば、前述した信号伝送装置３０Ｂに限られることはなく、例えば、図１(C) に示す信号伝送装置３０Ｃ、図２(B) に示す信号伝送装置３０Ｅ、図２(C) に示す信号伝送装置３０Ｆ、図２(D) に示す信号伝送装置３０Ｇ、図３(A) に示す信号伝送装置３０Ｈ、図３(B) に示す信号伝送装置３０Ｉ、図３(C) に示す信号伝送装置３０Ｊ、図４(A) に示す信号伝送装置３０Ｋ、図４(B) に示す信号伝送装置３０Ｌにも適用することができる。
【００９５】
図１０、１１に示すように、(3) の方式では、物理的に複数本の伝送路に対してそれぞれ１の論理チャネルを形成する。例えば、図１(C) を参照して説明した製造用設備２０Ｃによる信号伝送装置３０Ｃの構成がこの(3) の方式に相当する。そのため、ここでは信号伝送装置３０Ｃを構成する送信部３０Ｃｓ（図１０）と受信部３０Ｃｒ（図１１）の構成を例に説明する。
【００９６】
図１０に示すように、送信部３０Ｃｓは、前述した送信部３０Ｂｓを変形したものである。即ち、図８に示す送信部３０Ｂｓでは、各論理チャネルごとに、出力ポートＰo1〜Ｐonを介して別個の電力線ＰＬまたは信号線ＳＬに送出する方式を採ったが、この送信部３０Ｃｓでは、１つの論理チャネルから複数の出力ポートＰo1〜Ｐonを介して別個の電力線ＰＬまたは信号線ＳＬに送出する方式を採る。その他の構成は、前述した送信部３０Ａｓや送信部３０Ｂｓと実質的に同一で、拡散部３０Ｃr1は、図６に示す拡散部３０Ａr1や図８に示す拡散部３０Ｂr1に相当するので、この説明は省略する。
【００９７】
また、図１１に示すように、受信部３０Ｃｒも、前述した受信部３０Ｂｒを変形したものである。受信部３０Ｃｒの場合、複数本の電力線ＰＬまたは信号線ＳＬから入力ポートＰi1〜Ｐinを介して入力される入力信号は、１つの論理チャネルに対するものであるため、逆拡散に用いられる拡散符号を逆拡散部３０Ｃs1〜３０Ｃsmでそれぞれ同じものに設定しているところが、図９に示す受信部３０Ｂｒと異なる。その他の構成は、前述した受信部３０Ａｒや受信部３０Ｂｒと実質的に同一であるので、これらの説明は省略する。
【００９８】
これにより、送信部３０Ｃｓおよび受信部３０Ｃｒでは、複数の電力線ＰＬの電力信号に伝送信号と同じ信号が重畳されたり、また複数の信号線ＳＬに伝送信号と同じ信号が送出されるので、物理的な伝送路を冗長構成にすることができる。このため、例えば、複数の電力線ＰＬや信号線ＳＬのうちの１本が断線したとしても残りの電力線ＰＬや信号線ＳＬを介して伝送信号を送ることができる。したがって、可動部ＭＶの移動により当該電気・電子機器ＥＥが固定部ＦＸに対し移動することで、例えば、ケーブルベアＣＢ内で電力線ＰＬ同士が擦れてそのうちの何本かが断線するような事態が発生しても、断線のない電力線ＰＬが１本でも残っていれば当該電力線ＰＬを介して電力の供給および電気信号の授受を確保することが可能となる。信号線ＳＬの場合も同様である。
【００９９】
また、通常は使用していない予備系の電力線ＰＬ’や信号線ＳＬ’が送信部３０Ｃｓと受信部３０Ｃｒとの間に存在する場合には、例えば、図５(A) 〜(C) に示す切替部４０（切替スイッチ４０Ａ、切替コネクタ４０Ｂ、切替ショートピン４０Ｃ）を送信部３０Ｃｓおよび受信部３０Ｃｒに設けることで、現用系の電力線ＰＬや信号線ＳＬから予備系の電力線ＰＬ’や信号線ＳＬ’に容易に切り替えることができる。これにより、電力線ＰＬや信号線ＳＬの断線した時の保守作業を容易にするため、断線障害からの復旧時間を短縮でき、電力線ＰＬや信号線ＳＬの断線による当該製造用設備２０Ｃの稼働率の低下を抑制することができる。なお、信号線ＳＬ、ＳＬ’の場合については図４(B) に示されている。
【０１００】
なお、この(3) の方式は、送信部と受信部との間の伝送路として、電力線ＰＬが複数本または信号線ＳＬが複数本存在するものであれば、前述した信号伝送装置３０Ｃに限られることはなく、例えば、図１(B) に示す信号伝送装置３０Ｂ、図２(B) に示す信号伝送装置３０Ｅ、図２(C) に示す信号伝送装置３０Ｆ、図２(D) に示す信号伝送装置３０Ｇ、図３(A) に示す信号伝送装置３０Ｈ、図３(B) に示す信号伝送装置３０Ｉ、図３(C) に示す信号伝送装置３０Ｊ、図４(A) に示す信号伝送装置３０Ｋ、図４(B) に示す信号伝送装置３０Ｌにも適用することができる。
【０１０１】
なお、符号分割多元接続によるデータＤ１〜Ｄｎの拡散および逆拡散に関する技術については、前述した特許文献２（特開２００１−１４４６５３号公報；段落番号００４２〜００４４、図２）に詳細に説明されているので、その記載を参照されたい。
【０１０２】
次に、これまでに述べた本実施形態に係る製造用設備の適用例を第１実施形態〜第３実施形態として説明する。まず、プリント基板検査装置の例を図１２に基づいて説明する。
［第１実施形態］
【０１０３】
図１２に示すように、プリント基板検査装置６０は、主に、制御装置６１、テーブル装置６２およびカメラ装置６５から構成されている。このプリント基板検査装置６０では、テーブル装置６２の上に載置されたプリント基板（以下「ワークＷａ」という。）の配線パターンをカメラ装置６５により撮影することにより得られる画像データを制御装置６１に出力することで、制御装置６１によって所定の画像処理を行う。これにより、配線パターンの断線や短絡を検出できるため、当該ワークＷａの良否を検査可能にしている。
【０１０４】
このため、プリント基板検査装置６０では、制御装置６１とテーブル装置６２との間、および制御装置６１とカメラ装置６５との間を、それぞれケーブルベアＣＢに収容された電力線ＰＬや信号線ＳＬにより接続することによって、制御装置６１からテーブル装置６２やカメラ装置６５に制御信号を送出したり、またカメラ装置６５から制御装置６１に画像データ等を出力可能にしている。なお、制御装置６１は、上述した制御装置ＣＮに該当するもので、テーブル装置６２およびカメラ装置６５が可動部ＭＶに該当し、テーブル制御部６３およびカメラ制御部６６が電気・電子機器ＥＥに該当する。また、本プリント基板検査装置６０を設置した工場構内の床面ＦＬは、固定部ＦＸに該当する。
【０１０５】
図１２に示すように、制御装置６１は、テーブル装置６２やカメラ装置６５を駆動制御したり、カメラ装置６５から出力されてくる画像データ等を演算処理し得るように、例えば図略のマイコンユニットを中心に送受信部６１ａ、６１ｂ等により構成されている。この送受信部６１ａは、制御装置６１とテーブル装置６２との間で制御信号等をやり取りされるために用いられ、また送受信部６１ｂは、制御装置６１とカメラ装置６５との間で制御信号等をやり取りされるために用いられる。
【０１０６】
テーブル装置６２は、テーブル制御部６３、検査テーブル６４等から構成されており、例えば、上部に検査テーブル６４を備えたテーブル制御部６３の制御によって当該テーブル制御部６３が自らＸ,Ｚの２軸で移動可能に構成されている。検査テーブル６４は、位置決めピン６４ａを備えており、これにより載置されるワークＷａの位置決めを可能にする。この２軸の移動は、テーブルＸ軸方向ガイド６３ｘおよび図略のＺ軸方向ガイドにより可能にしている。このテーブル装置６２では、例えば、ワークＷａを検査テーブル６４に載せるために前方（Ｘ軸方向）に移動し（図１２に示す破線による符号６３’、符号６４’）、ワークＷａの載置を図略のセンサが検出すると、後方（Ｘ軸方向）の検査位置に移動した後、検査を行う高さまでＺ軸方向に上昇する。
【０１０７】
このため、制御装置６１とテーブル装置６２との間においては、従来、テーブル制御部６３のＸ，Ｚ制御信号、テーブル制御部６３のオーバーランセンサ信号、ワークＷａの載置を検出するセンサ信号、ワークＷａの吸引オンオフ制御信号等の各信号を伝送する複数本の信号線ＳＬ、および、テーブル制御部６３に電力供給する１本の電力線ＰＬを必要としていた。ところが、［背景技術］の欄で述べたように、ケーブルベアＣＢにこのような複数本の信号線ＳＬや電力線ＰＬを混在させて収容すると、ケーブルベアＣＢ内でこれらのケーブルが互いに擦れて断線を生じるおそれがある。
【０１０８】
そこで、本第１実施形態では、図２(A) を参照して説明した送信部３０Ｄｓおよび受信部３０Ｄｒを送受部６１ａとして制御装置６１に、また送信部３０Ｄｓおよび受信部３０Ｄｒを送受信部６３ａとしてテーブル制御部６３に、それぞれ設け、また前述した図６および図７による信号伝送装置３０Ａによる(1) の方式を適用することによって、１本の電力線ＰＬおよび１本の信号線ＳＬでこれらの各制御信号等を伝送することを可能にしている。
【０１０９】
これにより、電力線ＰＬのみならず、信号線ＳＬにもこれらの各制御信号等と同じ信号が送出されるので、物理的な伝送路を冗長構成にする。このため、テーブル装置６２（可動部ＭＶ）の移動によりテーブル制御部６３（電気・電子機器ＥＥ）が床面ＦＬ（固定部ＦＸ）に対し移動することで、ケーブルベアＣＢ内で電力線ＰＬと信号線ＳＬとが擦れて信号線ＳＬが断線するような事態が発生しても、断線のない電力線ＰＬが残っていれば当該電力線ＰＬを介して電力の供給および各制御信号の授受を確保することができる。
【０１１０】
また、これらの各制御信号等の授受は、例えば、拡散符号発生器ＳＣ1a〜ＳＣnaから発生する拡散符号1a〜naによる符号分割多元接続（例えば一の論理チャネルLPch１）と、拡散符号発生器ＳＣ1b〜ＳＣnb等から発生する拡散符号1b〜nb等による符号分割多元接続（例えば他の論理チャネルLPch２）と、により行われている。これにより、物理的に１本の電力線ＰＬを論理的に２チャネル以上に分けられることから、これらの論理チャネルLPchに同じ信号を流すことで、論理的な伝送路を冗長構成にすることができる。
【０１１１】
このため、一の論理チャネルLPch１による信号伝送に伝送誤りが生じても、当該一の論理チャネルLPch１の符号分割多元接続で用いられる拡散符号とは異なる拡散符号により他の論理チャネルLPch２の符号分割多元接続が行われているので、当該他の論理チャネルLPch２による信号伝送に伝送誤りが生じる可能性が低い。これにより、一の論理チャネルLPch１による伝送誤りを他の論理チャネルLPch２による伝送信号によりリカバリをすることできる。したがって、当該伝送誤りによる誤り訂正処理を行うことなく誤りのない信号伝送が可能になり、通信エラーの発生をほぼ完全に防止することができるので、制御装置６１とテーブル制御部６３との間における各制御信号の不通や誤りを抑制することができる。そのため、非常に高速なリアルタイム性が要求されてもその要求に応えられる。
【０１１２】
また、例えば、制御装置６１とテーブル制御部６３との間における制御信号の数を増加させる場合、既存の制御信号の符号分割多元接続で使用されていない拡散符号を、当該増加させる制御信号の拡散符号に割り当てることで、容易に対応することができる。したがって、制御装置６１とテーブル制御部６３との間における制御信号の増設に対するメインテナンス工数を削減することもできる。
【０１１３】
さらに、これらの制御信号を拡散する拡散符号1a〜naとは異なる拡散符号1b〜nb等により同じ制御信号を拡散して符号分割多元接続を行うので、制御信号と当該同じ制御信号とが同一の電力信号に重畳されても、これらの信号を個々に逆拡散することができる。このため、これらの制御信号が同じ信号同士であっても、比較的簡素な構成により分離することができる。また、例えば、同一の電力信号に重畳される同じ制御信号の信号数が奇数で、そのいくつかに伝送誤りが発生している場合には、多数決方式によってリカバリをすることができる。したがって、比較的簡素な構成により、制御信号の不通やその誤りを抑制したり、制御信号の増設に対するメインテナンス工数を削減することができる。
【０１１４】
一方、カメラ装置６５は、カメラ制御部６６、カメラ本体６８、ズームレンズ６８ａ等により構成されている。このカメラ装置６５もカメラ制御部６６の制御によって当該カメラ制御部６６がＸ,Ｙ,Ｚの３軸で移動可能に構成されている（図１２に示す破線による符号６８’、符号６８”）。この３軸の移動は、カメラＸ軸方向ガイド６６ｘ、カメラＹ軸方向ガイド６６ｙおよびカメラＺ軸方向ガイド６６ｚにより可能にしている。このカメラ装置６５では、例えば、カメラ本体６８とそのズームレンズ６８ａによりワークＷａに印刷等されたアライメントマークを撮影し検査データの補正を行った後、カメラ装置６５が所定の検査位置に移動することで、ワークＷａの配線パターン等の撮影を可能にする。そしてこの撮影により得られた画像データは、検査データとしてカメラ装置６５から制御装置６１に出力される。
【０１１５】
このため、制御装置６１とカメラ装置６５との間においては、従来、カメラ装置６５を制御するＸＹＺ制御信号、カメラ装置６５のオーバーランセンサ信号、アライメントマーク、検査結果の画像データ、カメラの輝度等の検査条件となるデータ等を伝送する数本の信号線ＳＬ、および、カメラ制御部６６に電力供給する１本の電力線ＰＬを必要としていた。ところが、［背景技術］の欄で述べたように、ケーブルベアＣＢにこのような複数本の信号線ＳＬや電力線ＰＬを混在させて収容すると、ケーブルベアＣＢ内でこれらのケーブルが互いに擦れて断線を生じるおそれがある。
【０１１６】
そこで、本第１実施形態では、図２(B) を参照して説明した送信部３０Ｅｓおよび受信部３０Ｅｒを送受部６１ａとして制御装置６１に、また送信部３０Ｅｓおよび受信部３０Ｅｒを送受信部６３ａとしてカメラ制御部６６に、それぞれ設け、また前述した図８および図９による信号伝送装置３０Ｂによる(2) の方式を適用することによって、１本の電力線ＰＬおよび複数本の信号線ＳＬでこれらの各制御信号等を伝送することを可能にしている。なお、カメラ装置６５の場合には、テーブル装置６２に比べて移動範囲が大きくまた移動速度も速いことから、信号線ＳＬの断線確率が高いと予想されるため、信号線ＳＬを複数本設けることにより冗長度を高め、断線時の容易な保守対応に備え得る構成を採っている。
【０１１７】
これにより、電力線ＰＬのみならず、複数の信号線ＳＬにもこれらの各制御信号等と同じ信号が送出されるので、物理的な伝送路をより冗長構成にする。このため、カメラ装置６５（可動部ＭＶ）の移動によりカメラ制御部６６（電気・電子機器ＥＥ）が床面ＦＬ（固定部ＦＸ）に対し移動することで、ケーブルベアＣＢ内で電力線ＰＬと複数の信号線ＳＬとが擦れて信号線ＳＬの一部または全部が断線するような事態が発生しても、断線のない信号線ＳＬまたは電力線ＰＬが残っていれば当該信号線ＳＬまたは電力線ＰＬを介して電力の供給および各制御信号の授受を確保することができる。
【０１１８】
また、制御装置６１の送受信部６１ｂとカメラ制御部６６の送受信部６６ａとの構成は、制御装置６１の送受信部６１ａとテーブル制御部６３の送受信部６３ａとの構成とほぼ同様であるので、テーブル装置６２と同様に、論理的な伝送路を冗長構成にできること、通信エラーの発生をほぼ完全に防止できること、非常に高速なリアルタイム性が要求されてもその要求に応えられること、制御装置６１とカメラ制御部６６との間における制御信号の増設に対するメインテナンス工数を削減できること、比較的簡素な構成により制御信号の不通やその誤りを抑制したり制御信号の増設に対するメインテナンス工数を削減できること等の効果が得られる。
【０１１９】
なお、ケーブルベアＣＢに収容される電力線ＰＬとしては、例えば、６００Ｖビニル絶縁電線（JIS C 3307）、６００Ｖビニル絶縁ビニルシースケーブル（JIS C 3342）、６００Ｖ架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル（JIS C 3605）、６００Ｖ二種（耐熱）ビニル絶縁電線（JIS C 3317）、屋外用ビニル絶縁電線（JIS C 3340,3370）、引き込み用ビニル絶縁電線（JIS C 3341）等が挙げられる。また、信号線ＳＬとしては、例えば、制御用ビニル絶縁ビニルシースケーブル（JIS C 3401）、制御用架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル（JIS C 3401）等が挙げられる。
【０１２０】
次に、同様に本実施形態に係る製造用設備の適用例として、図１３に示すようなプリント基板のめっき装置の例を説明する。
［第２実施形態］
【０１２１】
図１３に示すように、めっき装置７０は、主に、制御装置７１、ハンガー装置７２およびめっき槽群７９により構成されている。このめっき装置７０では、ハンガー装置７２のフック７７に掛けられたプリント基板（以下「ワークＷｂ」という。）を搬送し、めっき槽群７９の各めっき槽７９Ａ〜７９Ｄに順次投入することで、例えば、ワークＷｂを銅めっきを施すための製造ラインを構成する。
【０１２２】
例えば、ワークＷｂがプリント基板の場合には、穴あけ時に発生したスルーホール内のエポキシスミアを過マンガン酸カリウム等の化学処理液で完全に除去した後、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ溶液、塩酸水溶液等の酸溶液（溶液Ｗｘ）および水洗による前処理でプリント基板に付着した汚れを除去し、無電解銅めっきを薄付けめっき処理してスルーホールと基板表面の電気的導通を確保する。そしてさらに電解銅めっきで厚付けめっき処理を行うことで、一連の銅めっき処理を完了する。このように、銅めっき処理の工程では、ワークＷｂを各めっき槽７９Ａ〜７９Ｄ等に順番に投入する必要があるので、本めっき装置７０は、当該ワークＷｂをハンガー装置７２により吊り下げてモータ制御部７３によりＸ軸方向ガイド７３ｘに沿って搬送可能な構成を採る。
【０１２３】
このため、めっき装置７０では、制御装置７１と各モータ制御部７３との間や、制御装置７１と各シリンダ７５との間をカーテン方式によるケーブルベアＣＢ’により束線された電力線ＰＬや信号線ＳＬにより接続することによって、制御装置７１から各モータ制御部７３やシリンダ７５に制御信号を送出可能にしている。なお、制御装置７１は、上述した制御装置ＣＮに該当するもので、ハンガー装置７２が可動部ＭＶに該当し、またモータ制御部７３が電気・電子機器ＥＥに該当する。また、本めっき装置７０を設置した工場構内の床面ＦＬは、固定部ＦＸに該当する。
【０１２４】
図１３に示すように、制御装置７１は、ハンガー装置７２を駆動制御し得るように、例えば図略のマイコンユニットを中心に送信部７１ａ等により構成されており、この送信部７１ａは、制御装置７１とハンガー装置７２との間で制御信号等をやり取りされるために用いられる。
【０１２５】
ハンガー装置７２は、モータ制御部７３、シリンダ７５、フック７７等から構成されており、例えば、下部にシリンダ７５を備えたモータ制御部７３の制御によって当該モータ制御部７３が自らＸ軸方向に移動可能に構成されている。このＸ軸の移動は、Ｘ軸方向ガイド７３ｘにより可能にしている。モータ制御部７３の重力方向下側に取り付けられるシリンダ７５は、同下側に伸張可能および同上側に縮退可能なシリンダロッド７５ａを備えており、その先端にはワークＷｂを掛止可能なフック７７が取り付けられている。
【０１２６】
これにより、フック７７に掛けられたワークＷｂをＸ軸方向ガイド７３ｘに沿って移動させることができ、さらにシリンダロッド７５ａの伸張により当該ワークＷｂを重力方向に、またシリンダロッド７５ａの縮退により当該ワークＷｂを反重力方向に、それぞれ移動させることができるため、Ｘ軸方向ガイド７３ｘの下方に並べられためっき槽７９Ａ〜７９Ｄ等にワークＷｂを順番に投入することが可能となる。
【０１２７】
このため、制御装置７１とハンガー装置７２との間においては、従来、モータ制御部７３の始動・停止制御信号、シリンダ７５の始動・停止制御信号等を伝送する信号線ＳＬおよびそれらに電力供給する電力線ＰＬを、ハンガー装置７２の台数に対応して設けることを必要としていた。ところが、［背景技術］の欄で述べたように、このようなカーテン方式のケーブルベアＣＢ’の場合、長さに余裕のある電力線ＰＬや信号線ＳＬを下方にたるませていることから、キャタピラ方式や蛇腹型のケーブルベアに比べ却って断線する可能性が高い。また、めっき装置７０の場合、信号線ＳＬが断線すると、ハンガー装置７２が停止するため、その間、フック７７に掛けられたワークＷｂ（プリント基板）が、例えば、めっき槽７９Ａ内の溶液Ｗｘ中に投入されたままの状態や、空気中に晒されたままの状態で放置されることになる。すると、当該ワークＷｂが予定外にめっきが進んだり、あるいは酸化等が進むため、信号線ＳＬの断線がこのような製品不良の発生に直結する。
【０１２８】
そこで、本第２実施形態では、図２(D) を参照して説明した送信部３０Ｇｓを送受部７１ａとして制御装置７１に、また受信部３０Ｇｒをモータ制御部７３に、それぞれ設けることによって、予備系を含めた２本の電力線ＰＬおよびハンガー装置７２の台数ｎに対応したｎ本の信号線ＳＬでこれらの各制御信号等を伝送することを可能にしている。即ち、モータ制御部７３の制御信号およびシリンダ７５の制御信号を、現用系の電力線ＰＬおよび予備系の電力線ＰＬ’を流れる電力信号に符号分割多元接続を用いて重畳しさらに信号線ＳＬに符号分割多元接続を用いて送出することによって、これらの制御信号の伝送路を３重化された冗長構成を採る。
【０１２９】
これにより、電力線ＰＬのみならず、信号線ＳＬにもこれらの各制御信号等と同じ信号が送出されるので、物理的な伝送路を冗長構成にする。このため、ハンガー装置７２（可動部ＭＶ）の移動によりモータ制御部７３（電気・電子機器ＥＥ）が床面ＦＬ（固定部ＦＸ）に対し移動することで、ケーブルベアＣＢ’により束線された電力線ＰＬと信号線ＳＬが擦れて信号線ＳＬが断線するような事態が発生しても、断線のない電力線ＰＬが残っていれば当該電力線ＰＬを介して電力の供給および各制御信号の授受を確保することができる。
【０１３０】
また、これらの各制御信号等の授受は、例えば、拡散符号発生器ＳＣ1a〜ＳＣnaから発生する拡散符号1a〜naによる符号分割多元接続（例えば一の論理チャネルLPch１）と、拡散符号発生器ＳＣ1b〜ＳＣnb等から発生する拡散符号1b〜nb等による符号分割多元接続（例えば他の論理チャネルLPch２）と、により行われている。これにより、物理的に１本の電力線ＰＬを論理的に２チャネル以上に分けられることから、これらの論理チャネルLPchに同じ信号を流すことで、論理的な伝送路を冗長構成にすることができる。
【０１３１】
このため、一の論理チャネルLPch１による信号伝送に伝送誤りが生じても、当該一の論理チャネルLPch１の符号分割多元接続で用いられる拡散符号とは異なる拡散符号により他の論理チャネルLPch２の符号分割多元接続が行われているので、当該他の論理チャネルLPch２による信号伝送に伝送誤りが生じる可能性が低い。これにより、一の論理チャネルLPch１による伝送誤りを他の論理チャネルLPch２による伝送信号によりリカバリをすることできる。したがって、当該伝送誤りによる誤り訂正処理を行うことなく誤りのない信号伝送が可能になり、通信エラーの発生をほぼ完全に防止することができるので、制御装置７１とモータ制御部７３との間における各制御信号の不通や誤りを抑制することができる。そのため、キャタピラ方式や蛇腹型のケーブルベアに比べて断線が生じ易いカーテン方式のケーブルベアＣＢ’であっても、外来ノイズや断線等による通信エラーの発生をほぼ完全に防止することが可能となる。また、前述したような理由によるワークＷａの製品不良の発生も防ぐことが可能となる。
【０１３２】
また、例えば、制御装置７１とモータ制御部７３との間における制御信号の数を増加させる場合、既存の制御信号の符号分割多元接続で使用されていない拡散符号を、当該増加させる制御信号の拡散符号に割り当てることで、容易に対応することができる。したがって、制御装置７１とモータ制御部７３との間における制御信号の増設に対するメインテナンス工数を削減することもできる。
【０１３３】
さらに、これらの制御信号を拡散する拡散符号1a〜naとは異なる拡散符号1b〜nb等により同じ制御信号を拡散して符号分割多元接続を行うので、制御信号と当該同じ制御信号とが同一の電力信号に重畳されても、これらの信号を個々に逆拡散することができる。このため、これらの制御信号が同じ信号同士であっても、比較的簡素な構成により分離することができる。また、例えば、同一の電力信号に重畳される同じ制御信号の信号数が奇数で、そのいくつかに伝送誤りが発生している場合には、多数決方式によってリカバリをすることができる。したがって、比較的簡素な構成により、制御信号の不通やその誤りを抑制したり、制御信号の増設に対するメインテナンス工数を削減することができる。
【０１３４】
なお、ケーブルベアＣＢ’に束線される電力線ＰＬや信号線ＳＬとしては、プリント基板検査装置６０の例で述べた各電線、ケーブル、コード等のほか、特に、カーテン方式に適するものとして、ビニルキャブタイヤケーブル（JIS C 3312）、柔軟性ビニルキャブタイヤケーブル（JIS C 3312）、ビニルキャブタイヤコード（JIS C 3322）、第１種天然ゴムキャブタイヤケーブル等（JIS C 3327）が挙げられる。
【０１３５】
また、別の適用例として、本実施形態に係る製造用設備を産業用ロボットに適用したものを図１４に基づいて説明する。
［第３実施形態］
【０１３６】
図１４に示すように、産業用ロボット８０では、主に、制御装置８１およびロボット装置８２により構成されている。この産業用ロボット８０では、ロボット装置８２のハンド８７によって、ワークテーブル９０の上に載置されたワークＷｃを移動させたり、その姿勢を変更させる等の操作や、ハンド８７に加工工具を取り付けてワークＷｃに所定の加工を施す等、比較的自由度の高い操作を可能にする。
【０１３７】
図１４に示すように、制御装置８１は、ロボット装置８２を駆動制御し得るように、例えば図略のマイコンユニットを中心に送受信部８１ａ等により構成されている。この送受信部８１ａは、制御装置８１とロボット装置８２との間で制御信号等をやり取りされるために用いられる。
【０１３８】
ロボット装置８２は、車輪８３ａを備えて自走可能なベース８３、アーム制御部８４、支持本体部８５、アーム８６、ハンド８７等から構成されており、例えば、ベース８３の車輪８３ａによってＸ軸方向、Ｙ軸方向に構成されている。また、ロボット装置８２のアーム８６やハンド８７は、Ｘ,Ｙ,Ｚの３次元空間において任意の位置に移動可能にアーム制御部８４により制御されている。このため、アーム制御部８４および支持本体部８５は、床面ＦＬに対してはベース８３の車輪８３ａにより移動可能であるが、可動部ＭＶ’としてのアーム８６やハンド８７に対しては相対的に固定されていることになるので、当該アーム制御部８４および支持本体部８５は固定部ＦＸ’に該当する。またこのようなハンド８７に取り付けられている圧力センサ８９は電気・電子機器ＥＥ’に該当する。
【０１３９】
このため、制御装置８１とロボット装置８２との間においては、従来、制御装置８１からアーム制御部８４に制御信号を伝送する複数の信号線ＳＬおよびロボット装置８２に電力供給する１本の電力線ＰＬを必要としていた。また、ロボット装置８２内では、ハンド８７の圧力センサ８９とアーム制御部８４と間において、圧力センサ８９からアーム制御部８４にセンサ信号を出力するための信号線ＳＬあるいはアーム制御部８４から圧力センサ８９に駆動電力を供給する電力線ＰＬを必要としていた。ところが、［背景技術］の欄で述べたように、ケーブルベアＣＢにこのような複数本の信号線ＳＬや電力線ＰＬを混在させて収容すると、ケーブルベアＣＢ内でこれらのケーブルが互いに擦れて断線を生じるおそれがある。
【０１４０】
そこで、本第３実施形態では、図１(C) を参照して説明した送信部３０Ｃｓおよび受信部３０Ｃｒを送受部８１ａとして制御装置８１に、また送信部３０Ｃｓおよび受信部３０Ｃｒを送受信部８４ａとしてアーム制御部８４に、それぞれ設けることによって、複数の切替可能な電力線ＰＬ、ＰＬ’でこれらの各制御信号や電力信号等を伝送することを可能にしている。また、本第３実施形態では、図１(A) を参照して説明した送信部３０Ａｓを送信部８８としてハンド８７に、受信部３０Ａｒを受信部８５ａとして支持本体部８５に、それぞれ設けることによって、圧力センサ８９から送出されるセンサ信号を電力線ＰＬを流れる電力信号に重畳して伝送することを可能にしている。なお、ケーブルベアＣＢ内に収容される電力線ＰＬや信号線ＳＬとしては、プリント基板検査装置６０の例で述べた各電線、ケーブル、コード等と同様である。
【０１４１】
これにより、アーム制御部８４の制御信号を現用系の電力線ＰＬおよび予備系の電力線ＰＬ’を流れる電力信号に符号分割多元接続を用いて重畳することによって電力線ＰＬを物理的に冗長構成にするため、ロボット装置８２（可動部ＭＶ）の移動によりアーム制御部８４（電気・電子機器ＥＥ）が床面ＦＬ（固定部ＦＸ）に対し移動することで、ケーブルベアＣＢ内に収容される電力線ＰＬと信号線ＳＬが擦れて信号線ＳＬが断線するような事態が発生しても、断線のない電力線ＰＬが１本でも残っていれば当該電力線ＰＬを介して電力の供給および各制御信号の授受を確保することができる。また、制御装置８１とロボット装置８２と間を接続するケーブルの本数を削減することができるため、当該ケーブルを引きずることによるロボット装置８２の移動時の負荷を軽減することができる。その反面、ロボット装置８２の移動の自由度を高めることから、ケーブルベアＣＢ内で電力線ＰＬの断線確率も高まるので、送受信部８１ａ、８４ａに切替部４０を備えることで断線時の容易な保守対応を可能にすることができる。また、圧力センサ８９からアーム制御部８４に出力されるセンサ信号は、電力線ＰＬの電力信号に重畳されて送られるので、信号線ＳＬを廃止することができる。
【０１４２】
また、これらの各制御信号等の授受は、例えば、拡散符号発生器ＳＣ1a〜ＳＣnaから発生する拡散符号1a〜naによる符号分割多元接続（例えば一の論理チャネルLPch１）と、拡散符号発生器ＳＣ1b〜ＳＣnb等から発生する拡散符号1b〜nb等による符号分割多元接続（例えば他の論理チャネルLPch２）と、により行われている。これにより、物理的に１本の電力線ＰＬを論理的に２チャネル以上に分けられることから、これらの論理チャネルLPchに同じ信号を流すことで、論理的な伝送路を冗長構成にすることができる。
【０１４３】
このため、一の論理チャネルLPch１による信号伝送に伝送誤りが生じても、当該一の論理チャネルLPch１の符号分割多元接続で用いられる拡散符号とは異なる拡散符号により他の論理チャネルLPch２の符号分割多元接続が行われているので、当該他の論理チャネルLPch２による信号伝送に伝送誤りが生じる可能性が低い。これにより、一の論理チャネルLPch１による伝送誤りを他の論理チャネルLPch２による伝送信号によりリカバリをすることできる。したがって、当該伝送誤りによる誤り訂正処理を行うことなく誤りのない信号伝送が可能になり、通信エラーの発生をほぼ完全に防止することができるので、制御装置８１とアーム制御部８４との間における各制御信号の不通や誤りを抑制することができる。そのため、産業用ロボット８０のように非常に高速なリアルタイム性が要求されてもその要求に応えられる。
【０１４４】
また、例えば、制御装置８１とアーム制御部８４との間における制御信号の数を増加させる場合や、ハンド８７に取り付けるセンサの増加によりアーム制御部８４との間のセンサ信号の数が増えた場合等、既存の制御信号等の符号分割多元接続で使用されていない拡散符号を、当該増加させる制御信号等の拡散符号に割り当てることで、容易に対応することができる。したがって、制御装置８１とアーム制御部８４との間における制御信号の増設またはアーム制御部８４とハンド８７との間におけるセンサ信号の増設に対するメインテナンス工数を削減することもできる。
【０１４５】
さらに、これらの制御信号やセンサ信号を拡散する拡散符号1a〜naとは異なる拡散符号1b〜nb等により同じ制御信号を拡散して符号分割多元接続を行うので、制御信号等と当該同じ制御信号等とが同一の電力信号に重畳されても、これらの信号を個々に逆拡散することができる。このため、これらの制御信号等が同じ信号同士であっても、比較的簡素な構成により分離することができる。また、例えば、同一の電力信号に重畳される同じ制御信号等の信号数が奇数で、そのいくつかに伝送誤りが発生している場合には、多数決方式によってリカバリをすることができる。したがって、比較的簡素な構成により、制御信号やセンサ信号の不通やその誤りを抑制したり、制御信号やセンサ信号の増設に対するメインテナンス工数を削減することができる。
【０１４６】
なお、上述した各実施形態では、信号線ＳＬとして、いわゆるメタリックケーブルを用いた例で説明したが、信号線の場合には、例えば、光ファイバーケーブルを用いても同様の作用・効果を得ることができる。
【０１４７】
また、上述した各実施形態のほか、本発明の製造用設備は、例えば、次のＡ〜Ｈに挙げられるものにも適用することができ、これらについて適用した場合にも上述と同様の作用および効果をそれぞれについて得ることができる。
【０１４８】
Ａ．プリント配線板の製造ラインに関する装置
プリント配線板の製造方法には、サブトラクティブ法、アディティブ法があり、それに使用される装置で、制御装置ＣＮと可動部ＭＶと分かれており、両者がケーブルベア、フラットケーブル、ケーブル等で接続されているものとして、次の製造用設備に適用できる。
(1) 穴あけ装置：コアの穴あけ、内層接続スルーホール穴あけ（ＮＣ多軸ボール盤）
(2) スクリーン印刷機：スルーホール穴埋め印刷、ソルダーレジスト印刷、シルク印刷
(3) メッキ装置：無電解銅メッキ、電解銅メッキ、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ａｇメッキ等のメッキ装置
(4) レーザ穴あけ装置：ビアホールの穴あけ装置
(5) プレス装置：積層プレス装置
(6) 検査装置：導体パターン検査装置
(7) 露光装置：一括露光型露光装置、走査露光型露光装置
【０１４９】
Ｂ．プリント配線板の組み立てラインに関する装置
プリント配線板の自動組立ては、挿入型電子部品を自動挿入機からフローソルダーリング装置で半田付けする方法、表面実装型電子部品を半田ペースト印刷上に自動搭載してリフローソルダリング装置で半田付けする方法がある。表面実装型部品の小型化、省スペース化に伴いＢＧＡ型の電子部品が使用されるようになってきた。それに使用される装置で、制御装置ＣＮと可動部ＭＶと分かれており、両者がケーブルベア、フラットケーブル、ケーブル等で接続されているものとして、次の製造用設備に適用できる。
(1) 半田ペースト印刷装置
(2) 半田ペースト外観検査
(3) 電子部品搭載装置：表面実装部品の自動搭載装置、高速搭載装置（ロータリーヘッド）、汎用搭載装置（多軸ヘッド）
(4) 電子部品挿入機：挿入部品の自動挿入装置
(5) 基板外形加工装置：ルータ加工装置、基板切断装置
(6) 洗浄装置：バッチ式フラックス洗浄機
【０１５０】
Ｃ．プリント配線板の組立検査に関する装置
プリント配線板が電子機器に組み込まれて工場から出荷されるまでには、様々な検査を行う。それに使用される装置で、制御装置ＣＮと可動部ＭＶと分かれており、両者がケーブルベア、フラットケーブル、ケーブル等で接続されているものとして、次の製造用設備に適用できる。
(1) プリント配線板単体で行うオープン・ショート検査：治具を使用したフィクスチャーチェッカー、フライングプローブチェッカー
(2) 部品搭載後に行う実装検査：部品の搭載の有無、極性の検査、半田フィレットの検査
(3) 部品搭載後に行う実装検査でＸ線による半田接続検査：ＢＧＡ実装の検査
(4) 半田付け後に行うオープン・ショート検査：インサーキットテスト装置
(5) 機能検査：ファンクションテスト装置
【０１５１】
Ｄ．セラミック基板の製造ライン等で使用される装置で、前項Ａ〜Ｃ以外のもの
(1) グリーンシートのマルチパンチング装置（穴あけ）
【０１５２】
Ｅ．液晶表示装置、半導体装置等を構成するガラス基板、シリコン基板の製造ライン等で使用される装置
液晶表示装置に使用されるガラス基板の製造や検査あるいは、液晶表示装置の組立や検査に使用される装置で、制御装置ＣＮと可動部ＭＶと分かれており、両者がケーブルベア、フラットケーブル、ケーブル等で接続されているものとして、次の製造用設備に適用できる。
(1) スクリーン印刷機：ガラス基板、シリコン基板
(2) めっき装置：ガラス基板、シリコン基板
(3) ダイボンディング装置、ワイヤボンディング装置、フリップチップボンディング装置、インナーリードボンディング装置等の実装装置
(4) オープン・ショート検査：プローバー検査装置、ＬＣＤ表示装置
(5) ＩＣのマーキング装置
(6) 外観検査装置：ごみ等の異物付着検査、表面欠陥検査装置
【０１５３】
Ｆ．工作機械
工作機械およびにそれに関する装置で、制御装置ＣＮと可動部ＭＶと分かれており、両者がケーブルベア、フラットケーブル、ケーブル等で接続されているものとして、次の製造用設備に適用できる。
(1) ワイヤカット／放熱加工機
(2) マシニングセンタ
(3) ターニングセンタ
(4) 横中ぐり盤
(5) フライス盤
(6) ＮＣ旋盤
(7) 研削盤（平面研削盤、円筒研削盤）
(8) プロファイルグラインダー
【０１５４】
Ｇ．産業用ロボット
産業用ロボットおよびそれに関する装置で、制御装置ＣＮと可動部ＭＶと分かれており、両者がケーブルベア、フラットケーブル、ケーブル等で接続されているものとして、次の製造用設備に適用できる。
(1) 搬送ロボット
(2) 組立てロボット
(3) 装置に内蔵されている部品、治具等の搬送、移動用のロボット
Ｈ．画像処理システム
(1) 画像処理装置：グレースケール画像処理装置、カラー画像処理装置、文字認識画像処理装置、２次元コード画像処理装置、３次元画像処理装置
(2) 測定機器：画像測定器、ビデオマイクロスコープ、共焦点レーザ顕微鏡、３次元測定器
(3) 検査装置：文字検査装置、印刷面外観検査装置、ＣＣＤエリアセンサカメラを用いた装置、ラインセンサカメラを用いた装置、監視カメラを用いた装置
【０１５５】
本発明は、上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。また、制御装置ＣＮと可動部ＭＶとが分かれており、両者がケーブル、フラットケーブル、ケーブルベア等で接続されている装置、検査装置、測定機器、設備等であれば本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の実施形態に係る製造用設備を構成する信号伝送装置の構成例を示すブロック図で、図１(A) は１本の電力線を伝送路とした場合、図１(B) は複数本の電力線を伝送路とした場合、図１(C) は複数本の電力線を切替部により切替可能とした場合、をそれぞれ示す。
【図２】本発明の実施形態に係る製造用設備を構成する信号伝送装置の構成例を示すブロック図で、図２(A) は１本の電力線および１本の信号線をそれぞれ伝送路とした場合、図２(B) は１本の電力線および複数本の信号線をそれぞれ伝送路とした場合、図２(C) は複数本の電力線および１本の信号線をそれぞれ伝送路とした場合、図２(D) は複数本の電力線および複数本の信号線をそれぞれ伝送路とした場合、をそれぞれ示す。
【図３】本発明の実施形態に係る製造用設備を構成する信号伝送装置の構成例を示すブロック図で、図３(A) は１本の電力線および切替部により切替可能な複数本の信号線をそれぞれ伝送路とした場合、図３(B) は１本の信号線および切替部により切替可能な複数本の電力線をそれぞれ伝送路とした場合、図３(C) は切替部により切替可能な複数本の電力線および切替部により切替可能な複数本の信号線をそれぞれ伝送路とした場合、をそれぞれ示すものである。
【図４】本発明の実施形態に係る製造用設備を構成する信号伝送装置の構成例を示すブロック図で、図４(A) は複数本の信号線をそれぞれ伝送路とした場合、図４(B) は切替部により切替可能な複数本の信号線をそれぞれ伝送路とした場合、を示す。
【図５】図１〜図４に示す切替部の構成例を示す回路図で、図５(A) は切替スイッチの場合、図５(B) は切替コネクタの場合、図５(C) は切替ショートピンの場合、をそれぞれ示す。
【図６】本発明の実施形態に係る製造用設備を構成する信号伝送装置の送信部の構成例を示すブロック図である。
【図７】図６に示す送信部に対応する信号伝送装置の受信部の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態に係る製造用設備を構成する信号伝送装置の送信部の構成例を示すブロック図である。
【図９】図８に示す送信部に対応する信号伝送装置の受信部の構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る製造用設備を構成する信号伝送装置の送信部の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す送信部に対応する信号伝送装置の受信部の構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係るプリント基板検査装置の構成例を示す模式的な構成図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るめっき装置の構成例を示す模式的な構成図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る産業用ロボットの構成例を示す模式的な構成図である。
【符号の説明】
【０１５７】
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｉ、２０Ｊ、２０Ｋ、２０Ｌ…製造用設備
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇ、３０Ｈ、３０Ｉ、３０Ｊ、３０Ｋ、３０Ｌ…信号伝送装置（信号伝送手段）
３０Ａｓ、３０Ｂｓ、３０Ｃｓ、３０Ｄｓ、３０Ｅｓ、３０Ｆｓ、３０Ｇｓ、３０Ｈｓ、３０Ｉｓ、３０Ｊｓ、３０Ｋｓ、３０Ｌｓ…送信部（信号伝送手段）
３０Ａｒ、３０Ｂｒ、３０Ｃｒ、３０Ｄｒ、３０Ｅｒ、３０Ｆｒ、３０Ｇｒ、３０Ｈｒ、３０Ｉｒ、３０Ｊｒ、３０Ｋｒ、３０Ｌｒ…受信部（信号伝送手段）
３０Ａs1、３０Ａs2、３０Ａs3、３０Ａsm、３０Ｂs1、３０Ｂs2、３０Ｂs3、３０Ｂsm、３０Ｃs1…拡散部（信号伝送手段）
３０Ａr1、３０Ａr2、３０Ａr3、３０Ａrm、３０Ｂr1、３０Ｂr2、３０Ｂr3、３０Ｂrm、３０Ｃr1、３０Ｃr2、３０Ｃr3、３０Ｃrm…逆拡散部（信号伝送手段）
３２、３６…積算部（信号伝送手段）
３３…加算部（信号伝送手段）
３５…分配部（信号伝送手段）
３７…復号部（信号伝送手段）
３９…判定部（信号伝送手段）
４０…切替部（電力線切替手段、信号線切替手段）
６０…プリント基板検査装置（製造装置）
６１…制御装置（信号制御機器）
６１ａ…送受信部（信号伝送装置）
６２…テーブル装置（可動部）
６３…テーブル制御部（電気・電子機器）
６３ａ…送受信部（信号伝送装置）
６５…カメラ装置（可動部）
６６…カメラ制御部（電気・電子機器）
６６ａ…送受信部（信号伝送装置）
７０…めっき装置（製造装置）
７１…制御装置（信号制御機器）
７１ａ…送信部（信号伝送装置）
７２…ハンガー装置（可動部）
７３…モータ制御部（電気・電子機器）
７３ａ…受信部（信号伝送装置）
７５…シリンダ（電気・電子機器）
７９Ａ、７９Ｂ、７９Ｃ、７９Ｄ…めっき槽
８０…産業用ロボット（製造装置）
８１…制御装置（信号制御機器）
８１ａ…送受信部（信号伝送装置）
８２…ロボット装置（可動部）
８４…アーム制御部（信号制御機器、固定部）
８４ａ…送受信部（信号伝送装置）
８５…支持本体部（固定部）
８５ａ…受信部（信号伝送装置）
８７…ハンド（可動部）
８８…送信部（信号伝送装置）
８９…圧力センサ（電気・電子機器）
ＣＢ、ＣＢ’…ケーブルベア
ＣＮ…制御装置（信号制御機器）
Ｄ１〜Ｄｎ…入力データ
Ｄ１’〜Ｄｎ’…出力データ
ＥＥ…電気・電子機器
ＦＸ…固定部
ＦＬ…床面（固定部）
ＭＶ…可動部
ＰＬ…電力線
ＰＬ’…電力線（他の電力線）
ＳＣ1a、ＳＣ2a、ＳＣna、ＳＣ1b、ＳＣ2b、ＳＣnb、ＳＣ1c-nc、ＳＣ1m-nm…拡散符号発生器（信号伝送手段）
ＳＬ…信号線
ＳＬ’…信号線（他の信号線）
Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ…ワーク
【図１】
2006101130.tif 000003
【図２】
2006101130.tif 000004
【図３】
2006101130.tif 000005
【図４】
2006101130.tif 000006
【図５】
2006101130.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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